10 innovatiivista materiaalia, joita kannattaa etsiä vuonna 2012

Uusien materiaalien, joiden suorituskyky ja toiminnallisuus ovat kehittyneet, on viime vuosina tullut merkittävä innovaatiokehittäjä. Euroopan komission tutkimuksen ja innovoinnin osaston Industrial Technologiesin mukaan arvioidaan, että 70 prosenttia kaikista uusista tuoteinnovaatioista perustuu materiaaleihin, joilla on uusia tai parannettuja ominaisuuksia. Nämä uudet materiaalit ja niihin liittyvät teknologiat muuttavat tapaa, jolla arkkitehdit ja suunnittelijat toimivat, sekä tapamme, jolla me kuluttajina olemme tekemisissä rakennusten ja tuotteiden kanssa, jotka ympäröivät meitä.

Dr. Sascha Peters on Saksan innovaatiokonsultti ja materiaalitieteilijä. Peters on Haute Innovationin toimitusjohtaja, joka keskittyy innovaatioprosessien lyhentämiseen ja materiaalisten teknisten innovaatioiden tarjoamiseen nopeamman muuntamisen myyntikelpoisiksi tuotteiksi. Hän on myös kirjailija Materiaalin vallankumous: kestävät monikäyttömateriaalit muotoiluun ja arkkitehtuuriin.

Tuoreet tulivat kiinni Tohtori Peters kysy häneltä tarkalleen mitä materiaalit mullistavat markkinat vuonna 2012. Hän ystävällisesti suostui jakamaan kanssamme 10 hänen kirjassaan olevista materiaaleista. Nämä ovat materiaaleja, jotka Peters uskoo vaikuttavan arkkitehtuuriin ja muotoiluun. Alla kertoo materiaalit ja niiden mahdolliset käyttötarkoitukset.

ULTRA HIGH-STRENGTH CONCRETE

Tähän mennessä konkreettisia kiinteitä esineitä on käytetty, joiden virallista kieltä rajoittaa voimakkaasti seinämän vähimmäispaksuus, nykyään täysin erilaiset tulokset voidaan saavuttaa erittäin lujalla betonilla (esim. Tim Mackeroth FALT -lamppu). Erityisten matemaattisten mallintamismenetelmien ansiosta optimaalinen hiukkastiheys voidaan asettaa tietylle sovellukselle. Sementtisisältöä muuttamalla vesikalvon tiheyttä voidaan merkittävästi pienentää jopa 40%: lla. Puristuslujuus kasvaa huomattavasti. Kalliiden lisäaineiden käyttö on tarpeetonta ja materiaalikustannuksia pienennetään jopa 35 prosentilla. Erittäin lujatekoisella betonilla on valtavasti hiilidioksidipäästöjä. Lisäksi suurempi pakkaustiheys herättää vastustuskykyä ulkoisiin vaikutuksiin.

SEA BALLS

Niitä, joita kutsutaan yleisesti Neptune-palloiksi, jotka on valmistettu haaleista merilevikuiduista, voidaan käyttää myös ilman lisäaineita eristävänä materiaalina, jolla on luonnolliset palontorjuntaominaisuudet (B1). Orgaaninen ruskea materiaali voidaan löytää pestyyn rannat. Koska se sisältää tuskin mitään suoloja eikä proteiineja, se ei roskaa eikä kuidut ole vahingollisia ihmisorganismille. Lämmönjohtavuus on vain 0,037 W / (mK), meri pallot soveltuvat erinomaisesti rakennusten eristämiseen (esim. Kattoihin ja puurakenteisiin). Ne myydään hyödykkeinä nimellä NeptuTherm.

HOLLOW SPHERE RAKENTEET

Nämä erittäin lujat ontto pallot tarjoavat mahdollisuuden joustavasti täyttää jäykät geometriset muodot. Ne valmistetaan EPS-alojen perusteella. Ilmajousituksen päällystysprosessissa ne päällystetään metallista tai keraamisesta jauheesta, sideaineista ja vedestä valmistetusta suspensiosta ja sen jälkeen kuumennetaan. Polymeerinen materiaali haihtuu, ja mitä jäljellä on onttoja palloja, jotka on valmistettu metallisesta tai keraamisesta materiaalista. Tämän tuotantoperiaatteen ansiosta kaikki sintrattavissa olevat materiaalit sopivat käsittelyyn. Materiaalien ominaisuuksia voidaan vaikuttaa ulkopinnan paksuuteen ja huokoisuuteen sekä pohjan muotoon. Suurien huokoisuuden ja monien pintojen vuoksi onttojen pallojen lämmönjohtavuus on huomattavasti pienempi kuin kiinteiden materiaalien lämmönjohtavuus. Erityisten ominaisuuksien saavuttamiseksi voidaan injektoida muita materiaaleja olemassa olevaan onttoon palloon. Pallon geometrian ansiosta ontot pallorakenteet ovat painetta kestäviä ja jäykkiä ominaisuuksia. Hollow-pallot ovat 4070% kevyempiä kuin kiinteät tilat.

SELF-REINFORCED THERMOPLASTICS

Kun kuitu- ja hiukkasten vahvistamissa muoveissa ominaisuuksien parantaminen ja lujuuden parantaminen saavutetaan upottamalla kuituja tai hiukkasia muusta materiaalista kuin matriisista käytetystä materiaalista, parannukset itsensä vahvistamien kestomuovien laatuun yleensä saavutetaan kohdistamalla molekyylirakenne puolikiteisillä alueilla muovirakenteessa. Itsevahvistavien kestomuovien ominaisuudet ovat verrattavissa lasikuituvahvisteisten muovien ominaisuuksiin. Vahvuus ja jäykkyys ovat useita kertoja korkeammat kuin perinteisissä kestomuoveissa. Itsevahvisteisilla kestomuoveilla on myös suurempi iskulujuus, ne ovat vakaampia altistuessaan korkeille lämpötiloille ja kulutusta kestävämmäksi. Lämmön aiheuttama laajeneminen on vain puolet. Yksi etu on mahdollisuus puhtaaseen kierrätykseen. Lisäksi itse vahvistavat kestomuovit painavat vähemmän kuin lasikuituvahvisteiset muovit.

ELECTROACTIVE POLYMERS

Muovista valmistettuja polymeerejä tai komposiittimateriaaleja, jotka vaihtavat tilavuuttaan (eli sopivat tai laajenevat), kun ne joutuvat sähkövaraukseen, kutsutaan sähköaktiivisiksi muoveiksi. Kehityslaboratorioissa on parhaillaan käynnissä työtä esimerkiksi keinotekoisen lihasten visioon. Käyttämällä morfologisia materiaaleja tutkijat pyrkivät muuttamaan ilma-aluksen muotoa ja ominaisuuksia. Prosessissa he pyrkivät erilaisiin lähestymistapoihin, joiden rakenne ja toimintatapa poikkeavat merkittävästi toisistaan.

COCONUT-WOOD COMPOSITES

Jotta vältetään arvokkaita trooppisia metsiä ja näin hakataan sademetsät, viime vuosina on kehitetty tekniikoita, jotka tekevät huonekaluteollisuudelle ja lattiapinnoille sopivista kookospalmuista. Kookospuu ei ole vuosikerta. Sillä on tunnusomaista sen laikullinen rakenne, josta hollantilainen valmistaja Kokoshout sai nimensä Cocodots. Koska puu on huomattavasti vaikeampaa rungon (ulomman 5 cm: n) reunalla kuin sisäpuolella, se on ensisijaisesti puuta, jota käytetään materiaalituotantoon. Kookospuu vain kutistuu ja turpoaa mahdollisimman vähän ja on kovempaa kuin tammen. Kookospuu-komposiitit koostuvat 1218 mm: n paksuisesta MDF-ytimestä, johon kookospuu levitetään.

FUNGUS-PERUSTUVAT MATERIAALIT

Vaikka ekologiset materiaalit keskittyvät jo luonnonkuitujen käyttöön lujitemuodossa ja luonnonmateriaaleina komposiiteissa, monet tutkijat ja valmistajat työskentelevät nyt tuotantoprosesseissa, jotka mahdollistavat materiaalien kasvattamisen orgaanisesti (esim. Ekovatiivista muotoilua). Siinä esiintyy sienilajeja, esimerkiksi sellaisia, jotka pystyvät sitomaan kiinteästi orgaanisia jätemateriaaleja. Raakaöljyä ei tarvita. Luonnonvalmistusprosessi perustuu luonnollisiin jätetuotteisiin, kuten riisin ja vehnän kuoriin, sekä selluloosalle ligniiniin sitovana matriisimateriaalina. Uusi prosessi hyödyntää sienten kierteisen myzeliumin kasvuperiaatteita, jotka luontaisesti kolonisoivat kiinteisiin substraateihin, kuten puuhun, maaperään ja orgaaniseen jätteeseen, luonnollisen kovien vaahtojen tuottamiseksi. Sienet muodostavat mikroskooppisesti pieniä lankoja, jotka sitovat kiinteästi erilaisia ​​orgaanisia jätemateriaaleja.

POLYLAKTIAKSIIN PERUSTUVA BIOPLASTIKE

Polymaitohappo tai polylaktidi (PLA) on yksi tärkeimmistä biopohjaisista muoveista nykyisessä kestävän kehityksen keskustelussa, koska sen ominaisuudet ovat verrattavissa PET: n ominaisuuksiin. Yleisesti ottaen bio-raaka-muoveja ei voida käyttää suoraan, vaan sekoittamalla sekoitetaan aggregaatteja ja lisäaineita sopivaan tarkoitukseen. Vaikka materiaali löydettiin jo 1930-luvulta, NatureWorks on tuonut vasta äskettäin suuren mittakaavan.

BLINGCRETE

Heijastavia pintoja käytetään ensisijaisesti aloilla, joilla turvallisuus on kysymys ja muotia. Tyypillisiä sovelluksia ovat pyöräilijöiden ja turvahenkilöstön heijastavat laastarit. Retroheijastava kangas on myös erittäin suosittu kengän suunnittelussa. Taiteessa materiaali löydettiin vasta äskettäin. Heijastava betoni, jota kehitetään parhaillaan nimellä BlingCrete, on tarkoitettu käytettäväksi reunojen ja vaarallisten alueiden (esim. Askelmien, alustojen) merkitsemiseen sekä integroitujen rakennusohjausjärjestelmien ja suurien rakenneosien suunnitteluun. Erityisen tunnelmansa ansiosta sitä voidaan käyttää myös sokeiden kosketusohjausjärjestelmissä.

Luminoso

Vuonna 2008 käynnistettiin Luminoso-merkin alla kevyesti läpäisevä puukomposiittimateriaali, jolla oli vastaava rakenne. Lasikuitumatot on kerrostettu ohuiden puupaneelien väliin ja liimattu käyttäen kylmää PU-liimaa. Pinta on täysin suljettu. Puun valinta, kerrosten välinen tila ja valokenkaan vahvuus voivat vaikuttaa valonläpäisevyyden asteeseen. Taustavalaistulevyjen ja väliseinien sisäpinta- ja messuosastoissa käytettävä puu on ehdottomasti virheetöntä, jotta häiriötä ei syntyisi. Komposiittipaneelin takana oleva kuva siirretään toiselle puolelle, kun se syttyy takaa. Jopa elokuvia voidaan ennustaa materiaalille.

Freshome haluaa kiittää Dr. Sascha Petersia siitä, että hän esitteli meidät näihin innovatiivisiin materiaaleihin ja antoi meille sneek kurkistuksen hänen kirjaansa. Jokaiselle, joka haluaa tietää enemmän siitä, miten nämä ja muut innovatiiviset uudet materiaalit ovat mullistaneet muotoilua ja arkkitehtuuria, Dr. Petersin kirja on saatavana täällä. Voit myös pysyä ajan tasalla materiaalin innovaatioiden kehityksestä lukemalla Dr. Petersin online-lehteä.

Haluamme kuulla, mitä ajattelet näistä innovatiivisista materiaaleista ja jos olet törmännyt muihin, joiden mielestä meidän pitäisi tietää. Jätä kommentti alla.

Kirjailija: Simon Jenkins, Sähköposti

Jätä Kommentti