10 інноваційних матеріалів, які слід шукати в 2012 році

Розвиток нових матеріалів, які підвищили продуктивність та функціональність, стали основним рушієм інновацій в останні роки. За даними дослідницького та інноваційного відділу Європейської комісії, за оцінками, 70% всіх новітніх інноваційних продуктів базується на матеріалах, що мають нові або покращені властивості. Ці нестандартні матеріали та пов'язані з ними технології змінюють роботу архітекторів та дизайнерів та спосіб, яким ми, як споживачі, займаємося будинками та продуктами, які нас оточують.

Доктор Саша Пітерс - консультант з питань інновацій та спеціаліст із матеріалів з Німеччини. Пітерс є генеральним директором Haute Innovation, компанії, яка спеціалізується на скороченні інноваційних процесів та надання матеріально-технічних нововведень для швидшого перетворення на товарні вироби. Він також є автором книги Матеріальна революція: стійкі багатоцільові матеріали для дизайну та архітектури.

Свіжий піймав Доктор Петерс щоб точно поставити його, які матеріали революціонізуватимуть ринок у 2012 році. Він люб'язно погодився поділитися з нами 10 матеріалів, які містяться в його книзі. Це матеріали, які, на думку Пітера, вплинуть на архітектуру та дизайн. Нижче він пояснює матеріали та їхні потенційні способи використання.

УЛЬТРА високоміцний бетон

Якщо на сьогоднішній день бетон був використаний для твердих предметів, формальна мова яких сильно обмежується мінімальною товщиною стінки, сьогодні абсолютно різні результати можуть бути досягнуті за допомогою надвисокоміцного бетону (наприклад, лампи Тіма Макерота FALT). Завдяки спеціальним процедурам математичного моделювання оптимальна щільність частинок може бути встановлена ​​для конкретного застосування. Адаптуючи вміст цементу, щільність водяної плівки може бути значно зменшена до 40%. Сила стиснення значно збільшується. Використання дорогих добавок не потрібне, а матеріальні витрати зменшуються до 35%. Вкрай високоміцний бетон має величезний потенціал зниження СО2. Крім того, вища щільність упаковки підвищує стійкість до зовнішніх впливів.

Морські кульки

Те, що зазвичай називають кульками Нептуна, які зроблені з матових водоростей морських водоростей, також можуть бути використані без домішок як ізоляційний матеріал із природними властивостями для запобігання пожежі (B1). Органічний коричневий матеріал можна знайти на пляжах. Оскільки він майже не містить солей і білків, він не гниє, а волокна не шкідливі для організму людини. При теплопровідності всього 0,037 Вт / (мК) морські кульки дуже підходять для ізоляції будівель (наприклад, на дахах та дерев'яних конструкціях). Вони продаються як товар під брендом NeptuTherm.

СТРУКТУРИ ПОСИЛЬНОГО СФЕРА

Ці високоміцні порожнисті сфери пропонують можливість гнучкого наповнення нетвердих геометричних форм. Вони виробляються на основі сфер EPS. У процесі нанесення повітряної суспензії вони покриті суспензією, виготовленою з металевого або керамічного порошку, зв'язуючих агентів та води, а потім нагрівають. Полімерний матеріал випаровується, а що залишається - порожнисті сфери з металевого або керамічного матеріалу. Завдяки цьому принципу виробництва будь-який матеріал, який може бути спеченним, підходить для обробки. Властивості матеріалів можуть впливати на товщину і пористість зовнішньої поверхні, а також основну форму. Внаслідок високої пористості та багатьох взаємодіючих поверхонь теплопровідність порожніх шарів значно нижча, ніж у твердих матеріалів. Для досягнення певних властивостей, інші матеріали можуть бути введені в існуючу порожнисту сферу. З огляду на геометрію сфери, порожнисті кульові структури мають високі тиску та жорсткі характеристики. Порожні сфери на 4070% легше твердотільних.

САМОСТЕРЕЖЕННЯ ТЕРМОПЛАСТИКИ

У той час як у волокнах і полімерних матеріалах, що посилюють частинки, поліпшення характеристик і підвищена міцність досягаються шляхом вкладання волокна або частинок з іншого матеріалу, ніж ті, що використовуються для матриці, поліпшення якості самозміцених термопластів, як правило, досягається шляхом вирівнювання молекулярна структура в напівкристалічних областях у пластичній структурі. Характеристики самоствержуючих термопластів порівнянні з армованими скловолокном пластиками. Рівень міцності та жорсткості в кілька разів перевищує рівень звичайних термопластів. Самостійні термопласти також мають більшу ударну міцність, стабільніші під впливом високих температур та більшої стійкості до зносу. Розширення, викликане тепла, становить лише половину. Однією з переваг є можливість чистої переробки. Крім того, самозверднувальні термопластини важать менше, ніж пластикові армовані скловолокном.

ЕЛЕКТРОАКТИВНІ ПОЛІМЕРИ

Полімери або композитні матеріали, виготовлені з пластмас, які змінюють їх об'єм (тобто, контрактують або розширюються) при дії електричного заряду, називаються електроактивними пластмасами. У лабораторіях розробки в даний час ведеться робота, наприклад, про бачення штучного м'язу. Використовуючи морфінгові матеріали, дослідники прагнуть змінити форму та властивості літака. У процесі вони проводять різні підходи, структура та спосіб функціонування яких істотно відрізняються один від одного.

КОКСОНОВИХ КОМПОЗИТІВ

Щоб уникнути використання цінних тропічних лісів і, таким чином, вирубання тропічних лісів, в останні роки розроблялися методи, які дозволяють зробити дерево з кокосових пальмових плантацій для меблевої промисловості та підлоги. Кокосова деревина не має річних кільця. Він характеризується його плямою структури, з якої голландський виробник Kokoshout отримав назву Cocodots. Оскільки деревина значно важче на периферії тулуба (зовнішня 5 см), ніж всередині, це перш за все це деревина, яка використовується для виробництва матеріалу. Кокосова деревина лише зменшується і набухається мінімально і складніше, ніж дуб. Кокосові деревні композити складаються з MDF-ядра товщиною 1218 мм, до яких наноситься кокосове дерево.

ГОРЮЧІ МАТЕРІАЛИ

Хоча екологічні матеріали вже зосереджені на використанні натуральних волокон як зміцнюючого матеріалу та натуральних матеріалів у композитах, нині дослідники та виробники зараз працюють над виробничими процесами, які дозволяють органічно вирощувати матеріали (наприклад, екологічний дизайн). Тут грають грибні види, наприклад ті, здатні міцно пов'язувати органічні відходи. Сировинна олія не потрібна. Органічний виробничий процес базується на целюлозі, виявленій у природних відходах, таких як лушпиння рису та пшениці, а також лігнін як матеріал, що зв'язує матрицю. Новий процес використовує принципи росту ниткоподібного міцелію грибів, який за природою зазвичай колонізується на твердих підкладках, таких як деревина, грунт та органічні відходи, щоб природно утворювати тверді піни. Гриби утворюють мережу мікроскопічно дрібних ниток, яка міцно пов'язує різні органічні відходи.

БІОПЛАСТИКИ НА ОСНОВІ ПОЛІЛАКТИВНОЇ КИСЛОТИ

Полілактична кислота або поліліктід (PLA) є однією з найважливіших біодисперсних пластмас у сучасних дискусіях про стійкість, оскільки її властивості порівнянні з властивостями ПЕТ. Взагалі кажучи, біо неочищена пластмаса не може бути використана безпосередньо, але через суміш змішуються з агрегатами та добавками відповідно до їх конкретної мети. Незважаючи на те, що цей матеріал був відкритий ще в 1930-х роках, його нещодавно було виготовлено у великому масштабі NatureWorks.

BLINGCRETE

Ретро-відбиваючі поверхні використовуються, перш за все, у сферах, де проблема безпеки і мода. Типові приклади включають відбивні патчі для велосипедистів та персоналу безпеки. Ретро-відбивальна тканина також дуже популярна у дизайні взуття. У мистецтві матеріал був виявлений лише недавно. Рефлексивний бетон, який в даний час розробляється під назвою BlingCrete, призначений для маркування країв та небезпечних зон (наприклад, етапів, платформ) та проектування інтегрованих будівельних систем керування та великих структурних елементів. З огляду на особливе відчуття, воно також може використовуватися в системах тактильного наведення для сліпих.

LUMINOSO

У 2008 році під торговою маркою Luminoso був запущений світлочутливий композитний матеріал з подібною структурою. Стеклопластирські килимки шарувати між тонкими дерев'яними панелями і склеєні з використанням холодного клею ПУ. Поверхня повністю герметична. Вибір деревини, простір між шарами та міцність світлової тканини можуть впливати на ступінь світлопроникності. Деревина, що використовується для підсвічування панелей та роздільників у внутрішніх приміщеннях та виставкових стендах, повинна бути абсолютно бездоганна, щоб не порушувати загальне враження. Зображення, розташоване за композитною панеллю, буде перенесено на інший бік, коли воно буде освітлено ззаду. Навіть фільми можна проеціювати на матеріал.

Freshome хотіли б подякувати д-ру Саші Пітерсу за те, що він представив нас до цих інноваційних матеріалів і за те, що він дав нам снік в його книгу. Для тих, хто хотів би дізнатись більше про те, як ці та інші інноваційні нові матеріали є революційним дизайном та архітектурою, книгу доктора Петерса можна придбати тут. Ви також можете в курсі нових подій у матеріальних інноваціях, прочитавши онлайн-журнал Dr. Peters.

Ми хотіли б почути, що ви думаєте про ці інноваційні матеріали, і якщо ви зіткнулися з будь-якими іншими, які ви вважаєте, ми повинні знати про це. Будь ласка, залиште нам коментар нижче.

Автор: Simon Jenkins, Електронна Пошта

Залиште Свій Коментар