10 inovativnih materialov, ki jih je treba preučiti v letu 2012

10 inovativnih materialov, ki jih je treba preučiti v letu 2012
Allen and Betty Harper
Ekipa Avtorjev
Allen and Betty Harper
Družina Z Zlatimi Rokami
Ocena:
5

Razvoj novih materialov, ki so povečali zmogljivost in funkcionalnost, je v zadnjih letih postal glavni nosilec inovacij. Po mnenju oddelka za industrijske tehnologije oddelka za raziskave in inovacije Evropske komisije se ocenjuje, da 70% vseh inovacij novih izdelkov temelji na materialih z novimi ali izboljšanimi lastnostmi. Ti nastajajoči materiali in z njimi povezane tehnologije spreminjajo način, kako arhitekti in oblikovalci delujejo, in način, kako se mi kot potrošniki ukvarjamo s stavbami in izdelki, ki nas obkrožajo.

Dr. Sascha Peters je svetovalec za inovacije in strokovnjake za materiale iz Nemčije. Peters je direktor podjetja Haute Innovation, podjetje, ki se ukvarja s skrajšanjem inovacijskih procesov in zagotavljanjem materialno-tehničnih inovacij za hitrejšo pretvorbo v tržne izdelke. Je tudi avtor knjige Materialna revolucija: trajnostni večnamenski materiali za oblikovanje in arhitekturo.

Freshome je ujel Dr. Peters da ga natančno vprašamo, kakšne materiale bo revolucionirala na trgu leta 2012. Vljudno se je strinjal, da bomo z nami delili 10 materialov, ki so v svoji knjigi predstavljeni. To so materiali, za katere Peters verjame, da bodo vplivali na arhitekturo in oblikovanje. V nadaljevanju pojasnjuje materiale in njihove potencialne uporabe.

ULTRA VISOKOREVETNI BETON

Ker je bil doslej beton uporabljen za trdne predmete, katerih formalni jezik je močno omejen z najmanjšo debelino stene, danes lahko dosežemo popolnoma drugačne rezultate z ultra visoko trdnimi betoni (npr. Tim Mackeroth FALT žarnica). Zahvaljujoč posebnim postopkom matematičnega modeliranja lahko za določeno aplikacijo nastavimo optimalno gostoto delcev. S prilagajanjem vsebine cementa se lahko gostota filma bistveno zmanjša za do 40%. Moč kompresije se znatno poveča. Uporaba dražjih dodatkov je nepotrebna in materialni stroški se zmanjšajo za do 35%. Zelo visokotrdni beton ima ogromen potencial za zmanjšanje emisij CO2. Poleg tega večja gostota pakiranja povzroča odpornost na zunanje vplive.

BREZPLAČNE MREŽE

Te vrste se običajno imenujejo kroglice Neptun, ki so narejene iz matiranih vlaken iz morskih alg. Lahko se uporabljajo tudi brez dodatkov kot izolacijski material z lastnostmi preprečevanja požara (B1). Na plažah lahko najdemo organsko rjav material. Ker vsebuje skoraj nobene soli in brez beljakovin, ne gnije, vlakna pa niso škodljiva za človeški organizem. Z toplotno prevodnostjo samo 0,037 W / (mK) so morska kroglica zelo primerna za izolacijo stavb (npr. V strehah in lesenih konstrukcijah). Prodane so kot blago pod blagovno znamko NeptuTherm.

STRUKTURI SPOLKOVANIH SPHERE

Te votle sile z visoko trdnostjo omogočajo fleksibilno polnjenje nelegalnih geometrijskih oblik. Proizvajajo se na podlagi sfere EPS. V postopku preslojevanja z zrakom so ti prevlečeni v suspenziji iz kovinskega ali keramičnega prahu, vezivnih sredstev in vode ter nato segreti. Polimerni material izhlapi in ostanejo votle krogle iz kovinskega ali keramičnega materiala. Zaradi tega načina izdelave je vsak material, ki se lahko sintrira, primeren za predelavo. Na lastnosti materialov lahko vplivamo na debelino in poroznost zunanje površine kot tudi na osnovno obliko. Zaradi visoke poroznosti in številnih površin, ki se medsebojno delujejo, je toplotna prevodnost votlih kroglic precej nižja kot pri trdnih materialih. Za doseganje določenih lastnosti lahko v obstoječo votlo sfero vstavimo druge materiale. Glede na geometrijo krogle so strukture votle sfere opremljene s tlačno odpornimi in togimi značilnostmi. Votele so 4070% lažje od trdnih.

SAMO-OJAČEVANA TERMOPLASTIKA

Medtem ko se v plastičnih vlaken, ojačenih z vlakni in z delci, izboljša lastnosti in povečana trdnost, se doseže z vdelavo vlaken ali delcev iz materiala, ki se ne uporablja za matriko, izboljšanje kakovosti samoopremljenih termoplastov je mogoče doseči z uskladitvijo molekularne strukture v polkristalih v plastični strukturi. Značilnosti samosagrambenih termoplastov so primerljive s tistimi iz plastike, ojačane s steklenimi vlakni. Stopnje trdnosti in togosti so večkrat višje kot pri običajnih termoplastih. Samooplodene termoplastike imajo tudi večjo udarno trdnost, stabilnejše so izpostavljene visokim temperaturam in bolj odporne proti obrabi. Razširitev zaradi toplote je le polovica. Ena prednost je možnost čiste recikliranja. Poleg tega so samo-ojačitvene termoplastike tehtajo manj kot plastika, ojačana s steklenimi vlakni.

ELEKTROAKTIVNI POLIMERJI

Polimeri ali kompozitni materiali, izdelani iz plastičnih mas, ki spreminjajo njihovo prostornino (to je, pogodbeno ali podaljšajo), kadar so izpostavljeni električni naboj, imenujemo elektroaktivna plastika. V razvojnih laboratorijih trenutno poteka delo, na primer o viziji za umetno mišico. Z uporabo morfing materialov, raziskovalci želijo spremeniti obliko in lastnosti zrakoplova. V procesu sledijo različnim pristopom, katerih struktura in način delovanja med seboj bistveno razlikujeta.

KOKOSNO-LESNIH KOMPOZITOV

Da bi se izognili uporabi dragocenih tropskih gozdov in s tem padavin deževnih gozdov, so bile v zadnjih letih razvite tehnike, da bi les iz nasadov kokosovih palic primerni za industrijo pohištva in za tla. Kokosov les nima letnih obročev. Zanj je značilna njegova pikasta struktura, iz katere je nizozemski proizvajalec Kokoshout dobil ime Cocodots. Ker je les na obodu debla (zunanji 5 cm) bistveno težji kot na notranji strani, je predvsem les, ki se uporablja za proizvodnjo materiala. Kokosov les se skrči in nabrekne minimalno in je težje kot hrast. Kompoziti iz kokosovega lesa so sestavljeni iz MDF jedra, debeline 1218 mm, na katerega se nanaša kokosov les.

MATERIALI NA OSNOVI FUNGUSA

Medtem ko se ekološki materiali že osredotočajo na uporabo naravnih vlaken kot ojačevalnega materiala in naravnih materialov v kompozitih, številni raziskovalci in proizvajalci zdaj delajo na proizvodnih procesih, ki omogočajo, da se materiali gojijo organsko (na primer ekološka zasnova). Tukaj igrajo gljivične vrste, na primer tiste, ki lahko trdno vežejo organske odpadne snovi. Surova nafta ni potrebna. Postopek ekološke proizvodnje temelji na celulozi, ki jo najdemo v naravnih proizvodih, kot so oreščki riža in pšenice, kot tudi na lignin kot vezivno matriko. V novem procesu se uporabljajo načela rasti navadnega mizelija gliv, ki v naravi običajno kolonizirajo na trdnih substratih, kot so les, tla in organski odpadki, da proizvajajo trdne pene naravno. Gobe ​​sestavljajo mrežo mikroskopsko majhnih niti, ki trdno vežejo različne organske odpadne snovi.

BIOPLASTIKA NA PODLAGI POLILAKTIKE

Polilaktična kislina ali polilaktid (PLA) je ena od najpomembnejših bio-surovih plastičnih mas v sedanji razpravi o trajnosti, saj so njene lastnosti primerljive s standardi PET. Na splošno biološke surove plastike ni mogoče uporabiti neposredno, ampak z mešanjem zmešamo z agregati in dodatki, ki ustrezajo njihovemu posebnemu namenu. Čeprav je bilo gradivo odkrito že v tridesetih letih prejšnjega stoletja, ga je NatureWorks nedavno proizvedel v velikem obsegu.

BLINGCRETE

Retroreflektivne površine se uporabljajo predvsem na področjih, kjer je varnost problem, in v modi. Tipične aplikacije vključujejo odbojne popravke za kolesarje in varnostno osebje. Retro odbojna tkanina je prav tako zelo priljubljena pri oblikovanju čevljev. V umetnosti je bil material odkrit šele pred kratkim. Odmevni beton, ki se trenutno razvija pod imenom BlingCrete, naj bi se uporabljal za označevanje robov in nevarnih območij (npr. Korakov, ploščadi) in oblikovanje integriranih sistemov vodenja gradb in velikih strukturnih elementov. Glede na poseben občutek se lahko uporablja tudi v sistemih otipanja za slepe.

LUMINOSO

Leta 2008 je bil pod blagovno znamko Luminoso uveden lesen kompozitni material s podobno strukturo. Podloge iz steklenih vlaken so med tanjšimi lesenimi ploščami nameščene in vezane s hladnim lepilom PU. Površina je popolnoma zaprta. Izbira lesa, razmik med sloji in trdnost svetlečih tkanin lahko vplivata na stopnjo prepustnosti svetlobe. Les, ki se uporablja za osvetlitev in delilnike v notranjih prostorih in na sejmih, mora biti povsem brezhiben, da ne moti celotnega vtisa. Slika, ki je nameščena za kompozitno ploščo, se prenese na drugo stran, ko je zasveti z zadnje strani. Tudi filmi se lahko projicirajo na material.

Freshome bi se rad zahvalil dr. Saši Petersu, ker nas je predstavil na te inovativne materiale in nam omogočil, da se z njo spustimo v svojo knjigo. Za vsakogar, ki bi rad izvedel več o tem, kako so ti in drugi inovativni novi materiali revolucionarni dizajn in arhitektura, je knjiga dr. Petersa na voljo tukaj. Prav tako lahko spremljate nov razvoj dogodkov v materialnih inovacijah, tako da preberete spletno revijo dr. Petersa.

Radi bi slišali, kaj mislite o teh inovativnih materialih in če ste naleteli na druge, za katere menite, da bi morali vedeti. Prosimo, pustite nam komentar spodaj.