Разработването на нови материали, които повишават производителността и ги правят по-функционални, е движещата сила на иновациите през последните години.
По данни на отдел „Индустриални технологии“ към отдела за научни изследвания и иновации на Европейската комисия до 70 % от всички иновации в архитектурата и дизайна са свързани със суровини и вещества с обновени или подобрени свойства.
Д-р Саша Петерс, специалист от Германия, консултант по иновации и материали. Изпълнителен директор на Haute Innovation – компания, която помага за внедряването на нови процеси и разработки в практиката. Питърс е автор и на книгата Material Revolution: Sustainable Multi-Purpose Materials for Design and Architecture.
В тази статия, скъпи гости на Музея на дизайна, ви предлагаме да прочетете преглед на интервю с д-р Петерс, дадено за уебсайт в началото на 2012 г.
Фокусът на този разговор беше върху възможностите на материалите, които ще играят важна роля в развитието на архитектурата и дизайна през следващите години.
Бетон със свръхвисока якост
Изглежда, че конвенционалните и високоякостните бетони трябва да отговарят на всички изисквания на съвременната архитектура. Но за традиционните съединения важат ограничения за минимално натоварване.
Бетонът за големи натоварвания (напр. лампата Tim Mackeroth FALT) води до 40% намаляване на дебелината на строителния елемент в сравнение с конвенционалния бетон.
Това се постига чрез определяне, с помощта на специално математическо моделиране, на оптималната плътност на частиците за всеки.
Целта е да се увеличи якостта на натиск. Вече не са необходими обилни добавки, което намалява разходите за материали. Повишава устойчивостта на всички видове външни влияния.
Морски топки
По крайбрежието на топлото Средиземно море течението изхвърля големи количества кафяви буци от водорасли Posidonia oceanica, наречени „топките на Нептун“.
NeptuTherm е намерила приложение като евтин изолационен материал за покриви и дървени стени. Фактът, че тези водорасли не гният и са безвредни за хората, е решаващ.
Структури от кухи сфери
Една от възможностите за създаване на еластични геометрии е запълването на обемите им с кухи сфери с висока якост. Този материал се получава чрез нагряване на метални или керамични топчета.
Изпаряването на полимера води до образуване на кухина във вътрешността на сферите. При синтероване на различни материали се получават продукти с различни свойства.
Порьозността и дебелината на стените също оказват влияние върху физичните и експлоатационните свойства на сферите. Структурата на топчетата и наличието на вътрешна празнота намаляват топлопроводимостта, увеличават здравината и намаляват теглото на материала с 40 до 70 % в сравнение със същата плътна структура.
Самоутвърждаващи се термопластични материали
Често срещан начин за подобряване на механичната якост на пластмасите е вграждането на армирани влакна като подсилващи субстрати.
Вижте подобен дизайн: Подвижен павилион за първото Биенале на съвременната музика и архитектура
Но има и друг начин: подобряване и рационализиране на молекулярната структура на самия материал без подсилваща основа.
Повечето характеристики на пластмасите, получени чрез двата процеса, са приблизително еднакви. Самовтвърдяващите се термопластични материали имат няколко пъти по-голяма якост и твърдост.
Освен това те са по-устойчиви на високи температури и имат по-добра устойчивост на износване. Други предимства: по-малко тегло, възможност за рециклиране, намалено наполовина топлинно разширение.
Електроактивни полимери
Електрически активните пластмаси са пластмаси, които могат да променят геометричните си размери, например да се свиват или удължават, да увеличават или намаляват обема си под въздействието на електрически разряд. Тези материали се изследват интензивно в различни лаборатории.
Например, разработва се изкуствен мускул, разглежда се възможността за промяна на конфигурацията на самолетите и т.н.д. При разработването на тези пластмаси се изследват различни подходи за производство и структура, тъй като крайният резултат зависи от материала.
Композитни материали от дървесина Coco
През последните години бяха разработени методи за използване на дървесина от кокосови плантации, за да се избегне унищожаването на ценни тропически гори.
Този материал е подходящ за производството на мебели и подови настилки. Коко не образува годишни пръстени.
Тази скала има характерна петниста структура на разрез, поради което холандският производител Kokoshout я нарича Cocodots или „кокосови петна“.
По-твърдата дървесина от периферията (слой с дълбочина до 5 cm от външната повърхност на ствола) се подава в производствения процес. Този материал може да се свива, набъбва малко и има по-висока твърдост от дъба.
Композитът се произвежда чрез съединяване на плочи от коирово дърво с дебелина 12-18 mm с MDF плоскост (произведена от дървени стърготини и свързващи вещества).
Материали на основата на гъбички
Докато някои изследователи се фокусират върху приложението на естествени армиращи влакна и пълнители в композитите, редица разработчици и производители се насочиха към темата за нарастващите строителни материали.
Пример за екологосъобразен дизайн. Този разработчик използва метод за свързване на гъби с органични отпадъци, без да използва сурово масло.
Производственият процес включва третиране на целулоза под формата на пшенични и оризови люспи с лигнин. Върху този субстрат се отглеждат мицелни гъби.
Микроскопичните нишки на гъбата, подобно на това, което се случва в природата, проникват в целия обем на органичния отпадък, като го свързват здраво в твърда пяна.
Биопластмаси на основата на млечна киселина
Полилактидът (PMK) е известен като една от най-важните суровини за полимери, със свойства, сравними с тези на PET.
Биопластмасите всъщност не се използват директно като материал в сурово състояние. Те се включват в състава на препарати заедно с различни пълнители.
Обхватът и количеството на последните зависи от предназначението и областта на приложение на крайния продукт.
Въпреки че материалът е познат от повече от 90 години, едва наскоро NatureWorks започна да го използва в голям мащаб.
Отразяващ бетон
В областите, в които безопасността и модата са важни, се използват предимно предмети с повърхности, които отразяват падащата светлина.
Съществува тенденция за използване на такива материали в дизайна на обувки. А напоследък те са обект на внимание от страна на изкуствата.
Бетонът със светлоотразителни свойства е известен като BlingCrete. Неговата функция е да маркира опасни зони (бордюри, стъпала, ръбове на платформи).
Можем да си представим, че ще го използваме за инсталиране на елементи от системи, които помагат на хората с увредено зрение да се ориентират през нощта.
Luminoso означава светлина
Ако поставим тъкан от стъклени влакна между тънки дървени дъски и залепим с преса пластовете, ще получим продукт, наречен Luminoso.
Тази марка се произвежда от 2008 г. Повърхността му е херметически затворена. Степента на прозрачност зависи от избора на дървесен вид, вида на стъклената подложка, размера на разстоянието между слоевете. Този материал се използва за панели със задно осветяване и за други цели.
Поради тази му характеристика интериорът и изложбените щандове, където се използва, трябва да са безупречни, за да не развалят цялостното впечатление. Между другото, възможно е да се прожектират филми върху плосък панел, изработен от Luminoso.
За тези, които искат да прочетат повече за темата, разгледана в тази публикация, препоръчваме да си купят книгата на д-р Питърс тук.
Ако искате да сте в крак с най-новите попълнения в асортимента от строителни материали, можете да посетите онлайн магазина на д-р Петерс.
Какви са най-новите иновации в областта на материалите за дизайн и архитектура, които д-р Саша Петерс спомена в интервюто?
Моля, мога ли да прочета повече за иновативните материали, за които говори д-р Саша Петерс, и как те се използват в дизайна и архитектурата? Какъв е потенциалът им за трансформиране на бъдещите проекти и какви са предимствата и предизвикателствата, свързани с тяхното приложение? Бих искал да науча повече за тези новаторски материали и как те могат да променят съвременната архитектурна и дизайнерска практика.
Моля, кой са най-иновативните материали, които д-р Саша Петерс споменава в интервюто? И какви са техните приложения в дизайна и архитектурата? Също, има ли налични примери за успешно използване на тези материали в реални проекти? Бих се радвал да науча повече за тях и как те могат да променят бъдещето на дизайна и архитектурата.
Най-иновативните материали, споменати от д-р Саша Петерс в интервюто, включват „умни“ материали като графен, които могат да бъдат използвани в различни приложения в дизайна и архитектурата. Графенът има висока проводимост и екстремна здравина, което го прави подходящ за създаване на леки и издръжливи конструкции. Той може да бъде използван в сгради за подсилване на материалите и за производство на соларни панели с по-ефективна енергийна плътност.
Друг иновативен материал, споменат от д-р Петерс, е биопластикът, който се произвежда от възобновяеми източници и е биоразградим. Този материал може да се използва в дизайна и архитектурата за създаване на устойчиви и екологично чисти продукти.
Има няколко успешни примера за използване на тези материали в реални проекти. Например, графенът се използва за създаване на интелигентни прозорци, които автоматично могат да преместват тъмнината си, в зависимост от интензитета на слънчевата светлина. Биопластикът също се използва за производство на мебели и аксесоари с нулев отпадък, което допринася за устойчивостта на дизайна и архитектурата.
Тези иновативни материали имат голям потенциал да променят бъдещето на дизайна и архитектурата, като придават по-висока ефективност, устойчивост и екологичност на продуктите и проектите. Те предлагат нови възможности за създаване на интелигентни и устойчиви сгради, мебели и аксесоари, което е от съществено значение за бъдещето на индустрията.