10 חומרים חדשניים כדי להשגיח על בשנת 2012

פיתוח של חומרים חדשים אשר הגדילו את הביצועים ואת הפונקציונליות הפך להיות נהג מרכזי של חדשנות בשנים האחרונות. על פי הזרוע הטכנולוגית של מחלקת המחקר והחדשנות של הנציבות האירופית, ההערכה היא כי 70% מכלל חדשנות מוצר חדש מבוסס על חומרים עם תכונות חדשות או משופרות. החומרים המתפתחים והטכנולוגיות המשויכות להם משנים את האופן שבו אדריכלים ומעצבים עובדים ואת האופן שבו אנו כצרכנים עוסקים במבנים ובמוצרים המקיפים אותנו.

ד"ר סאשה פיטרס הוא יועץ חדשני וחוקר מומחה מגרמניה. פיטרס הוא מנכ"ל הוט חדשנות, חברה המתמקדת קיצור תהליכי החדשנות ומתן חידושים טכניים חומר עבור המרה מהירה יותר למוצרים סחירים. הוא גם מחבר הספר חומר המהפכה: בר קיימא חומרים רב תכליתיים עבור עיצוב ואדריכלות.

פרסמה נדבקה ד"ר פיטרס לשאול אותו בדיוק מה החומרים יהיה מהפכה בשוק בשנת 2012. הוא הסכים בחביבות לחלוק איתנו 10 של חומרים תכונה בספרו. אלה חומרים כי פיטרס מאמין תהיה השפעה על אדריכלות ועיצוב. להלן הוא מסביר את החומרים ואת השימושים הפוטנציאליים שלהם.

ULTRA High-Strength CONCRETE

הואיל ובטון משמש כיום לאובייקטים מוצקים, ששפתם הרשמית מוגבלת מאוד על ידי עובי דופן מינימלית, כיום ניתן להשיג תוצאות שונות לחלוטין בבטון בעל חוזק גבוה במיוחד (כגון מנורת FALT של טים מקרות). הודות נהלים מיוחדים דוגמנות מתמטית, צפיפות החלקיקים האופטימלי ניתן להגדיר עבור היישום בפרט. על ידי הסתגלות התוכן מלט, צפיפות הסרט מים ניתן להפחית באופן משמעותי של עד 40%. כוח הדחיסה גדל במידה ניכרת. השימוש בתוספים יקרים הוא מיותר עלויות החומר מופחתים עד 35%. Ultra-high-power בטון יש פוטנציאל עצום הפחתת CO2. יתר על כן, צפיפות האריזה הגבוהה מעלה התנגדות להשפעות חיצוניות.

כדורי ים

מה שמכונה בדרך כלל כדורי נפטון, אשר עשויים סיבי אצות מטוויד, יכול לשמש גם ללא תוספים כחומר בידוד עם מאפייני מניעת אש טבעי (B1). חומר חום אורגני ניתן למצוא שטף על החופים. כפי שהוא מכיל כמעט כל מלחים ולא חלבונים זה לא להירקב הסיבים אינם מזיקים לאורגניזם האנושי. עם מוליכות תרמית של 0.037 וואט בלבד (mK), כדורי הים מתאימים במיוחד לבניית בידוד (למשל, בגגות ובמבנים של עץ). הם נמכרים כסחורה תחת המותג NeptuTherm.

הולוף מבנים ספיר

אלה חוזק חלול חוזק גבוה מציעים אופציה גמישה מילוי צורות לא גיאומטריות נוקשה. הם מיוצרים על בסיס של EPS תחומי. בתהליך ציפוי אוויר ההשעיה, אלה מצופים ההשעיה עשוי מתכת או אבקת קרמיקה, מחייב סוכנים ומים, ולאחר מכן מחומם. החומר הפולימרי מתאדה, ומה שנותר הוא כדורים חלולים עשויים מחומר מתכתי או קרמי. הודות לעיקרון הייצור הזה, כל חומר שיכול להיות sintered מתאים לעיבוד. תכונות החומר יכול להיות מושפע לגבי עובי נקבוביות של פני השטח החיצוניים, כמו גם את צורת הבסיס. בגלל נקבוביות גבוהה ומשטחים רבים אינטראקציה, מוליכות תרמית של חלל כדורים נמוך משמעותית מזה של חומרים מוצקים. כדי להשיג מאפיינים מסוימים, חומרים אחרים יכולים להיות מוזרק לתוך חלל הקיים. בהתחשב בגיאומטריה של כדור, מבנים כדור חלול להתפאר מאפיינים עמידים ללחץ ונוקשה. חלל כדורים הם 4070% קל יותר מאשר מצב מוצק.

תרמופלסטיקה מחוזקת עצמית

בעוד שבסיבים וחלקיקי פלסטיק מחוזקים, השיפור למאפיינים וחוזק מוגבר מושגים על ידי הטבעת סיבים או חלקיקים מחומר אחר מאשר זה המשמש את המטריצה, שיפורים באיכות תרמופלסטיים מחוזקים עצמית נוטים להיות מושגת על ידי יישור מבנה מולקולרי באזורים חצי גבישיים במבנה הפלסטיק. המאפיינים של thermoplastics חיזוק עצמית דומים עם אלה של פלסטיק מחוזק פיברגלס. חוזק וקשיחות רמות גבוהות פי כמה מאלה של thermoplastics קונבנציונאלי. תרמופלסטיים מחוזקים עצמית יש גם כוח השפעה גדולה יותר, יציבים יותר כאשר נחשפים לטמפרטורות גבוהות, ועוד ללבוש עמידים. הרחבת הנגרמת על ידי חום הוא רק חצי. יתרון אחד הוא האפשרות של מיחזור טהור. יתר על כן, thermoplastics חיזוק עצמי שוקלים פחות פלסטיק מחוזק פיברגלס.

פולימרים חשמליים

פולימרים או חומרים מרוכבים העשויים מפלסטיק, אשר משנים את הנפח שלהם (כלומר, חוזה או להאריך) כאשר חשופים חשמל, נקראים פלסטיק electroactive. בפיתוח עבודות מעבדות מתבצע כעת, למשל, על חזון שריר מלאכותי. באמצעות חומרים מורפינג, החוקרים שואפים לשנות את הצורה ואת המאפיינים של מטוס. בתהליך זה הם עוקבים אחר גישות שונות, שמבנהן ודרכי פעולתן שונות זו מזו באופן משמעותי.

תרכובות קוקוס

כדי להימנע משימוש ביערות טרופיים יקרים ובכך לגזום יערות גשם, טכניקות פותחו בשנים האחרונות כדי להפוך את העץ מן המטעים דקל קוקוס מתאים לתעשיית הרהיטים עבור ריצוף. עץ קוקוס אין טבעות שנתיות. הוא מאופיין על ידי המבנה המנוקד שלו שממנו היצרן Kukoshout ההולנדי נגזר את השם Cocodots. כמו העץ קשה יותר בפריפריה של תא המטען (החיצוני 5 ס"מ) מאשר מבפנים, הוא בעיקר זה עץ המשמש לייצור חומר. עץ קוקוס רק מתכווץ ומתנפח באופן מינימלי וקשה מאלון. מרוכבים מעץ קוקוס מורכב של 1218 מ"מ עובי-MDF הליבה, אשר עץ קוקוס מוחל.

חומרים מבוססי פטריות

בעוד חומרים אקולוגיים כבר מתמקדים בשימוש בסיבים טבעיים כחומר חיזוק וחומרים טבעיים בחומרים מרוכבים, מספר חוקרים ויצרנים עובדים על תהליכי ייצור המאפשרים לגדל חומרים באופן אורגני (למשל עיצוב אקולוגי). מינים פטרייתיים נכנסים לפעולה כאן, למשל אלה המסוגלים לקשור בצורה מוצקה חומרי פסולת אורגניים. נפט גולמי אינו נדרש. תהליך הייצור האורגני מבוסס על תאית הנמצאת במוצרי פסולת טבעיים כגון קליפות האורז והחיטה, וכן על ליגנין כחומר מטריצה ​​מחייב. תהליך חדש מנצל את עקרונות הצמיחה של חוטי הפטרייה בצורת פתיל, שבטבע בדרך כלל מתנחש על מצעים מוצקים כגון עץ, אדמה ופסולת אורגנית, כדי לייצר קצף קשה באופן טבעי. פטריות יוצרים רשת של חוטים קטנים מיקרוסקופיים, אשר קשורה בחוזקה את חומרי פסולת אורגניים שונים.

ביופלאסטיקה המבוססת על חומצה פוליאלקטית

Polylactic חומצה או polyylactide (PLA) הוא אחד החשובים ביותר ביו פלסטיק גולמי בדיון הקיימות הקיימת, כמו שלה ראוי להשוות עם אלה של PET. באופן כללי, פלסטיק גולמי ביו לא ניתן להשתמש ישירות, אבל באמצעות הרכבה מעורבים עם אגרגטים ותוספים כדי להתאים את המטרה הספציפית שלהם. למרות שהחומר התגלה כבר בשנות ה -30, הוא הופק לאחרונה רק בקנה מידה גדול, על ידי NatureWorks.

בלינגקרט

משטחים רטרו- רעיוני משמשים בעיקר בתחומים בהם בטיחות היא בעיה, ובאופנה. יישומים אופייניים כוללים תיקונים רפלקטיביים עבור רוכבי אופניים ואנשי אבטחה. רטרו רעיוני בד הוא גם פופולרי מאוד בעיצוב נעליים. באמנות, החומר התגלה רק לאחרונה. בטון רפלקטיבי, המפותח כיום תחת השם BlingCrete, נועד לשמש לסימון קצוות ואזורים מסוכנים (למשל, שלבים, פלטפורמות) ועיצוב מערכות הדרכה משולבות לבנייה ואלמנטים מבניים גדולים. בהתחשב בהרגשה המיוחדת, ניתן להשתמש בו גם במערכות הדרכה מישושיות לעיוורים.

LUMINOSO

בשנת 2008, חומר משדר אור עץ מרוכבים עם מבנה דומה הושק תחת המותג Luminoso. מחצלות פיברגלס מרובד בין לוחות עץ דק מלוכדות באמצעות דבק PU קר. פני השטח אטומים לחלוטין. הבחירה של עץ, רווח בין שכבות, ואת הכוח של הבד המאיר יכול להשפיע על מידת חדירות האור. העץ המשמש backlit פאנל וחללים בחללי פנים ויציעים סחר הוגן חייב להיות מושלם לחלוטין, כדי לא להפריע את הרושם הכללי. תמונה הממוקמת מאחורי הלוח המורכב תועבר לצד השני ברגע שהיא מואר מאחור. אפילו סרטים יכול להיות מוקרן על החומר.

Freshome רוצה להודות לד"ר סאשה פיטרס על החדרתנו לחומרים החדשניים האלה ולתת לנו הצצה חטופה לתוך הספר שלו. למי שרוצה לברר פרטים נוספים על האופן שבו חומרים חדשים וחדשניים אלה חולפים מהפכה בעיצוב וארכיטקטורה, הספר של ד"ר פיטרס זמין לרכישה כאן. אתה יכול גם להתעדכן עם התפתחויות חדשות בחדשנות חומרית על ידי קריאת מגזין מקוון של ד"ר פיטרס.

נשמח לשמוע מה אתה חושב על חומרים חדשניים אלה, ואם אתה נתקל בכל האחרים אתה חושב שאנחנו צריכים לדעת על. אנא השאירו תגובה למטה.

המחבר: Simon Jenkins, דואר אלקטרוני

עזוב את ההערה שלך