Vývoj nových materiálů, které mají zvýšený výkon a funkčnost, se v posledních letech stal hlavním hnacím motorem inovací. Podle oddělení průmyslových technologií oddělení výzkumu a inovací Evropské komise se odhaduje, že 70% veškeré nové inovace výrobků je založeno na materiálech s novými nebo vylepšenými vlastnostmi. Tyto vznikající materiály a jejich přidružené technologie mění způsob, jakým pracují architekti a designéři, a způsob, jakým my jako spotřebitelé spolupracujeme s budovami a produkty, které nás obklopují.

Dr. Sascha Peters je inovační konzultant a specialistka na materiály z Německa. Peters je generální ředitel společnosti Haute Innovation, společnost zaměřená na zkrácení inovačních procesů a poskytování materiálně-technických inovací pro rychlejší přeměnu na tržní produkty. Je také autorem knihy Materiální revoluce: Udržitelné víceúčelové materiály pro design a architekturu.

Freshome zachytil Dr. Peters aby se ho přesně zeptal, jaké materiály budou v roce 2012 revoluci na trhu. Láskavě souhlasil s tím, abychom s námi sdíleli deset materiálů, které jsou součástí jeho knihy. Jedná se o materiály, které Peters věří, že budou mít vliv na architekturu a design. Níže vysvětluje materiály a jejich možné využití.

ULTRA BETONOVÝ BETON

Zatímco beton byl dosud používán pro pevné předměty, jejichž formální jazyk je silně omezen minimální tloušťkou stěny, dnes lze dosáhnout úplně odlišných výsledků u ultra vysoké pevnosti betonu (např. Lampy Tim Mackeroth FALT). Díky speciálním postupům matematického modelování lze optimální hustotu částic nastavit pro konkrétní aplikaci. Přizpůsobením obsahu cementu lze výrazně snížit hustotu filmu až o 40%. Pevnost v tlaku je značně zvýšena. Používání nákladných přísad je zbytečné a materiálové náklady se snižují až o 35%. Velmi silný beton má obrovský potenciál snížení emisí CO2. Navíc vyšší hustota obalů zvyšuje odolnost vůči vnějším vlivům.

SEA BALLS

Co se běžně označují jako Neptunové kuličky, které jsou vyrobeny z matných vláken z mořských řas, mohou být také použity bez přísad jako izolační materiál s přirozenými protipožárními vlastnostmi (B1). Organický hnědý materiál lze nalít na plážích. Vzhledem k tomu, že neobsahuje téměř žádné soli a žádné proteiny, nevyhne se a vlákna nejsou škodlivá pro lidský organismus. S tepelnou vodivostí pouhých 0,037 W / (mK) jsou mořské kuličky velmi vhodné pro izolaci budov (např. Ve střechách a dřevěných konstrukcích). Jsou prodávány jako komodita pod značkou NeptuTherm.

KONSTRUKCE SPOLEČNOSTI HOLLOW

Tyto duté kuličky s vysokou pevností nabízejí možnost pružného vyplňování nepevných geometrických tvarů. Vyrábějí se na bázi EPS. Při procesu povlékání vzduchem se tyto povlaky pokovují v suspenzi vyrobené z kovového nebo keramického prášku, pojiva a vody a následně se zahřívají. Polymerní materiál se odpařuje a zbývají duté koule z kovového nebo keramického materiálu. Díky tomuto výrobnímu principu je vhodný jakýkoliv materiál, který lze sintrovat. Vlastnosti materiálů mohou být ovlivněny, pokud jde o tloušťku a poréznost vnějšího povrchu, jakož i tvar základny. Vzhledem k vysoké pórovitosti a mnoha interakčním plochám je tepelná vodivost dutých kuliček podstatně nižší než tepelná vodivost pevných materiálů. Pro dosažení zvláštních vlastností mohou být do existující duté koule vstřikovány další materiály. Vzhledem k geometrii koule mají konstrukce s dutými kuličkami odolné a tuhé charakteristiky. Duté koule jsou o 4070% lehčí než polovodičové.

SAMOZOLOVANÁ THERMOPLASTIKA

Zatímco u plastů vyztužených vlákny a částicemi je zlepšení vlastností a zvýšené pevnosti dosaženo zabudováním vláken nebo částic z jiného materiálu, než je materiál používaný pro matrici, zlepšování kvality samo zpevněných termoplastů bývá dosaženo vyrovnáním molekulární struktury v polokrystalických oblastech v plastické struktuře. Vlastnosti samonosných termoplastů jsou srovnatelné s vlastnostmi z plastu vyztuženého skelnými vlákny. Stupeň pevnosti a tuhosti je několikanásobně vyšší než u běžných termoplastů. Samonosné termoplasty mají také větší nárazovou pevnost, jsou stabilnější při vystavení vysokým teplotám a odolnější vůči opotřebení. Rozšíření způsobené teplem je jen o polovinu. Jednou výhodou je možnost čisté recyklace. Navíc samozesilující termoplasty váží méně než plasty vyztužené skelnými vlákny.

ELEKTROAKTIVNÍ POLYMERY

Polymery nebo kompozitní materiály vyrobené z plastů, které mění jejich objem (tj. Kontrastují nebo rozšiřují), když jsou vystaveny elektrickému náboji, se označují jako elektroaktivní plasty. Ve vývojových laboratořích se v současné době provádí práce na vizi umělého svalu. Pomocí morfingových materiálů se výzkumníci snaží změnit tvar a vlastnosti letadla. V tomto procesu sledují různé přístupy, jejichž struktura a způsob fungování se navzájem podstatně liší.

DŘEVĚNÉ KOMPOZITY

Aby nedocházelo k využívání cenných tropických dřevin a tím kácení deštných pralesů, byly v posledních letech vyvinuty techniky, které umožňují dřevo z kokosových palmových plantáží vhodných pro nábytkářský průmysl a pro podlahoviny. Kokosové dřevo nemá žádné roční kroužky. Je charakterizován jeho skvrnitou strukturou, od níž holandský výrobce Kokoshout získal jméno Cocodots. Jelikož je dřevo výrazně tvrdší na obvodu kufru (vnější 5 cm) než na vnitřní straně, je to především dřevo, které se používá pro výrobu materiálu. Kokosové dřevo se minimálně zmenšuje a bobtná a je těžší než dub. Kokosové dřevěné kompozity se skládají z MDF jádra o tloušťce 1218 mm, na které se aplikuje kokosové dřevo.

MATERIÁLY ZALOŽENÉ NA FUNGU

Zatímco ekologické materiály se již zaměřují na použití přírodních vláken jako výztužného materiálu a přírodních materiálů v kompozitech, řada vědců a výrobců nyní pracuje na výrobních procesech, které umožňují ekologicky pěstovat materiály (např. Ekologický design). Zde hrají hubovité druhy, například ty, které jsou schopny pevně vázat organické odpady. Surová ropa se nevyžaduje. Ekologický výrobní postup je založen na celulóze, která se nachází v přírodních odpadních produktech, jako jsou plevy rýže a pšenice, a také na ligninu jako vazebné matricové hmotě. Nový postup využívá principy růstu myelia houbovitého tvaru nití, které v přírodě obvykle kolonizují na pevných substrátech, jako je dřevo, půda a organický odpad, a vytvářejí tvrdé pěny přirozeně. Houby tvoří síť mikroskopicky malých nití, které pevně váží různé organické odpady.

BIOPLASTIKA ZALOŽENÁ NA KYSELINU POLYLACTICKÉ

Kyselina polymléčná nebo polylaktid (PLA) je jedním z nejdůležitějších bio surových plastů v současné diskusi o udržitelnosti, neboť její vlastnosti jsou srovnatelné s vlastnostmi PET. Obecně řečeno, bio surové plasty nelze použít přímo, ale smícháním se smísí s agregáty a přísadami tak, aby vyhovovaly jejich specifickému účelu. Ačkoli materiál byl objeven již od třicátých let minulého století, nedávno byl produkován ve velkém měřítku společností NatureWorks.

BLINGCRETE

Retroreflexní povrchy se používají především v oblastech, kde je bezpečnost, a móda. Typické aplikace zahrnují reflexní záplaty pro cyklisty a bezpečnostní pracovníky. Retro-reflexní tkanina je také velmi oblíbená v designu obuvi. V umění se materiál objevil až nedávno. Reflexní beton, který se v současnosti vyrábí pod názvem BlingCrete, je určen k označování hran a oblastí s nebezpečím výbuchu (např. Schodišť, nástupišť) a navrhování integrovaných stavebních vodicích systémů a velkých konstrukčních prvků. Vzhledem ke svému zvláštnímu pocitu může být také použit v hmatových naváděcích systémech pro nevidomé.

LUMINOSO

V roce 2008 byl spuštěn dřevěný kompozitní materiál s podobnou strukturou pod značkou Luminoso. Sklolaminátové rohože jsou vrstvené mezi tenkými dřevěnými panely a lepené pomocí studeného PU lepidla. Povrch je zcela utěsněn. Volba dřeva, prostor mezi vrstvami a síla světelné tkaniny mohou ovlivnit stupeň propustnosti světla. Dřevo použité pro podsvícené obložení a dělící prvky ve vnitřních prostorech a veletržních stáncích musí být naprosto bezchybné, aby nedošlo k narušení celkového dojmu. Obrázek, který je umístěn za kompozitním panelem, bude převeden na druhou stranu, jakmile bude svítit zezadu. Dokonce i filmy mohou být promítány na materiál.

Freshome by rád poděkoval Dr. Sasche Petersovi za to, že nás představil těmto inovativním materiálům a že nám dává náhled do své knihy. Pro každého, kdo by se chtěl dozvědět více o tom, jak tyto a další inovativní nové materiály přinášejí revoluci designu a architektury, je kniha Dr. Peters k dispozici zde. Můžete také udržovat krok s novým vývojem materiálních inovací čtením časopisu Dr. Peters 'online magazínu.

Rádi bychom slyšeli, co si myslíte o těchto inovativních materiálech, a pokud jste narazili na jiné, o kterých si myslíte, že bychom měli vědět. Zanechte nám prosím níže uvedený komentář.