10個創新材料在2012年值得關注

近年來,開發具有更高性能和功能的新材料已成為創新的主要推動力。根據歐盟委員會研究與創新部門的工業技術部門,據估計,所有新產品創新中有70%是基於具有新的或改進的性能的材料。這些新興材料及其相關技術正在改變建築師和設計師的工作方式,以及我們作為消費者與周圍建築物和產品相互作用的方式。

Sascha Peters博士是德國的創新顧問和材料專家。 Peters是Haute Innovation的首席執行官,該公司專注於縮短創新流程並提供材料技術創新,以便更快地轉換為適銷對路的產品。他也是這本書的作者 材料革命:用於設計和建築的可持續多用途材料.

Freshome趕上了 彼得斯博士 要問他究竟什麼材料將在2012年徹底改變市場。他慷慨地同意與我們分享他書中的10種材料。 Peters認為這些材料將對建築和設計產生影響。下面他解釋了材料及其潛在用途。

超高強度混凝土

到目前為止,混凝土已被用於固體物體,其形式語言受到最小壁厚的強烈限制,今天使用超高強度混凝土(例如Tim Mackeroth FALT燈)可以實現完全不同的結果。通過特殊的數學建模程序,可以為特定應用設置最佳顆粒密度。通過調整水泥含量,水膜密度可以顯著降低多達40%。壓縮強度顯著增加。不需要使用昂貴的添加劑,材料成本降低高達35%。超高強度混凝土具有巨大的二氧化碳減排潛力。而且,較高的填充密度提高了對外部影響的抵抗力。

海洋球

通常被稱為海王星球的物質由無光澤的海藻纖維製成,也可以在沒有添加劑的情況下用作具有天然防火性能的絕緣材料(B1)。有機棕色材料可以在海灘上清洗乾淨。因為它幾乎不含任何鹽和蛋白質,所以它不會腐爛,纖維對人體無害。由於導熱率僅為0.037 W /(mK),海球非常適合建築保溫(例如,屋頂和木結構)。它們以商品名NeptuTherm作為商品出售。

中空球形結構

這些高強度空心球體提供了靈活填充非剛性幾何形狀的選項。它們是在EPS球體的基礎上生產的。在空氣懸浮塗覆工藝中,將它們塗覆在由金屬或陶瓷粉末,粘合劑和水製成的懸浮液中,然後加熱。聚合物材料蒸發,剩下的是由金屬或陶瓷材料製成的空心球。由於這種生產原理,任何可燒結的材料都適合加工。就外表面的厚度和孔隙率以及基本形狀而言,材料特性會受到影響。由於高孔隙率和許多相互作用的表面,空心球的導熱率遠低於固體材料的導熱率。為了獲得特定的性能,可以將其他材料注入現有的空心球體中。考慮到球體的幾何形狀,空心球體結構具有耐壓和剛性特徵。空心球比固態球輕4070%。

自增強熱塑性塑料

在纖維和顆粒增強塑料中,通過從不同於基質的材料中嵌入纖維或顆粒來實現對特性的改善和增加的強度,通過對齊,可以實現對自增強熱塑性塑料的質量的改進。塑料結構中半結晶區的分子結構。自增強熱塑性塑料的特性與玻璃纖維增強塑料的特性相當。強度和剛度水平比傳統熱塑性塑料高幾倍。自增強熱塑性塑料還具有更高的衝擊強度,在暴露於高溫時更穩定,並且更耐磨。由熱量引起的膨脹只有一半。一個優點是純循環的可能性。此外,自增強熱塑性塑料的重量低於玻璃纖維增強塑料。

電活性聚合物

由塑料製成的聚合物或複合材料在經受電荷時改變其體積(即,收縮或延伸)被稱為電活性塑料。在開發實驗室中,目前正在進行工作,例如人造肌肉的視覺。研究人員使用變形材料,旨在改變飛機的形狀和性質。在這個過程中,他們正在尋求各種方法,其結構和運作方式彼此大不相同。

椰子 - 木材複合材料

為了避免使用有價值的熱帶木材並因此砍伐雨林,近年來已經開發出技術以使椰子樹種植的木材適用於家具工業和地板。椰子木沒有年輪。它的特點是其斑點結構,荷蘭製造商Kokoshout從中得到了Cocodots的名稱。由於木材在樹幹周邊(外部5厘米)比在內部硬度要大得多,因此主要是用於材料生產的木材。椰子木僅收縮和膨脹最小,比橡木更硬。椰子木複合材料由1218毫米厚的MDF芯組成,椰子木應用於其中。

基於真菌的材料

雖然生態材料已經集中在天然纖維作為增強材料和復合材料中的天然材料的使用,但是許多研究人員和製造商正在研究能夠使材料有機生長的生產工藝(例如,生態設計)。真菌物種在這裡發揮作用,例如那些能夠牢固地結合有機廢物的物質。不需要原油。有機製造工藝基於天然廢物產品中的纖維素,例如稻殼和小麥殼,以及作為結合基質材料的木質素。一種新的方法利用真菌的線形菌絲的生長原理,其在自然界中通常定殖在諸如木材,土壤和有機廢物的固體基質上,以自然地產生硬泡沫。真菌形成微觀小螺紋網絡,牢固地結合各種有機廢料。

基於聚乳酸的生物塑料

聚乳酸或聚乳酸(PLA)是目前可持續發展辯論中最重要的生物原油塑料之一,因為其性能可與PET相媲美。一般而言,生物原油塑料不能直接使用,但通過配混與骨料和添加劑混合以適應其特定目的。雖然這種材料早在20世紀30年代就已被發現,但它最近才由NatureWorks大規模生產。

BLINGCRETE

回歸反射表面主要用於安全性問題和時尚領域。典型應用包括騎車人和安保人員的反光貼片。復古反光面料在鞋子設計中也很受歡迎。在藝術領域,這種材料最近才被發現。目前正在以BlingCrete的名義開發的反射混凝土旨在用於標記邊緣和危險區域(例如,台階,平台)和設計集成的建築物引導系統和大型結構元件。鑑於其特殊的感覺,它還可以用於盲人的觸覺引導系統。

道路

2008年,Luminoso品牌推出了具有類似結構的透光木質複合材料。玻璃纖維墊層疊在薄木板之間,並使用冷PU膠粘合。表面完全密封。木材的選擇,層間的空間和發光織物的強度可以影響透光度。用於室內空間和展台的背光鑲板和隔板的木材必須絕對完美無瑕,以免擾亂整體印象。放置在復合面板後面的圖片一旦從後面照亮,就會轉移到另一面。甚至電影都可以投射到材料上。

Freshome感謝Sascha Peters博士向我們介紹這些創新材料並讓我們深入了解他的書。對於想要了解更多關於這些和其他創新材料如何徹底改變設計和建築的人,Peters博士的書可以在這裡購買。您還可以閱讀Peters博士的在線雜誌,了解最新的材料創新發展。

我們很想知道您對這些創新材料的看法,如果您遇到過您認為我們應該了解的任何其他材料。請在下面給我們留言。

作者: Simon Jenkins, 電子郵件

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