10个创新材料在2012年值得关注

10个创新材料在2012年值得关注
Allen and Betty Harper
作者的团队
Allen and Betty Harper
家庭与金色指针
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近年来,开发具有更高性能和功能的新材料已成为创新的主要推动力。根据欧盟委员会研究与创新部门的工业技术部门,据估计,所有新产品创新中有70%是基于具有新的或改进的性能的材料。这些新兴材料及其相关技术正在改变建筑师和设计师的工作方式,以及我们作为消费者与周围建筑物和产品相互作用的方式。

Sascha Peters博士是德国的创新顾问和材料专家。 Peters是Haute Innovation的首席执行官,该公司专注于缩短创新流程并提供材料技术创新,以便更快地转换为适销对路的产品。他也是这本书的作者 材料革命:用于设计和建筑的可持续多用途材料.

Freshome赶上了 彼得斯博士 要问他究竟什么材料将在2012年彻底改变市场。他慷慨地同意与我们分享他书中的10种材料。 Peters认为这些材料将对建筑和设计产生影响。下面他解释了材料及其潜在用途。

超高强度混凝土

到目前为止,混凝土已被用于固体物体,其形式语言受到最小壁厚的强烈限制,今天使用超高强度混凝土(例如Tim Mackeroth FALT灯)可以实现完全不同的结果。通过特殊的数学建模程序,可以为特定应用设置最佳颗粒密度。通过调整水泥含量,水膜密度可以显着降低多达40%。压缩强度显着增加。不需要使用昂贵的添加剂,材料成本降低高达35%。超高强度混凝土具有巨大的二氧化碳减排潜力。而且,较高的填充密度提高了对外部影响的抵抗力。

海洋球

通常被称为海王星球的物质由无光泽的海藻纤维制成,也可以在没有添加剂的情况下用作具有天然防火性能的绝缘材料(B1)。有机棕色材料可以在海滩上清洗干净。因为它几乎不含任何盐和蛋白质,所以它不会腐烂,纤维对人体无害。由于导热率仅为0.037 W /(mK),海球非常适合建筑保温(例如,屋顶和木结构)。它们以商品名NeptuTherm作为商品出售。

中空球形结构

这些高强度空心球体提供了灵活填充非刚性几何形状的选项。它们是在EPS球体的基础上生产的。在空气悬浮涂覆工艺中,将它们涂覆在由金属或陶瓷粉末,粘合剂和水制成的悬浮液中,然后加热。聚合物材料蒸发,剩下的是由金属或陶瓷材料制成的空心球。由于这种生产原理,任何可烧结的材料都适合加工。就外表面的厚度和孔隙率以及基本形状而言,材料特性会受到影响。由于高孔隙率和许多相互作用的表面,空心球的导热率远低于固体材料的导热率。为了获得特定的性能,可以将其他材料注入现有的空心球体中。考虑到球体的几何形状,空心球体结构具有耐压和刚性特征。空心球比固态球轻4070%。

自增强热塑性塑料

在纤维和颗粒增强塑料中,通过从不同于基质的材料中嵌入纤维或颗粒来实现对特性的改善和增加的强度,通过对齐,可以实现对自增强热塑性塑料的质量的改进。塑料结构中半结晶区的分子结构。自增强热塑性塑料的特性与玻璃纤维增​​强塑料的特性相当。强度和刚度水平比传统热塑性塑料高几倍。自增强热塑性塑料还具有更高的冲击强度,在暴露于高温时更稳定,并且更耐磨。由热量引起的膨胀只有一半。一个优点是纯循环的可能性。此外,自增强热塑性塑料的重量低于玻璃纤维增​​强塑料。

电活性聚合物

由塑料制成的聚合物或复合材料在经受电荷时改变其体积(即,收缩或延伸)被称为电活性塑料。在开发实验室中,目前正在进行工作,例如人造肌肉的视觉。研究人员使用变形材料,旨在改变飞机的形状和性质。在这个过程中,他们正在寻求各种方法,其结构和运作方式彼此大不相同。

椰子 - 木材复合材料

为了避免使用有价值的热带木材并因此砍伐雨林,近年来已经开发出技术以使椰子树种植的木材适用于家具工业和地板。椰子木没有年轮。它的特点是其斑点结构,荷兰制造商Kokoshout从中得到了Cocodots的名称。由于木材在树干周边(外部5厘米)比在内部硬度要大得多,因此主要是用于材料生产的木材。椰子木仅收缩和膨胀最小,比橡木更硬。椰子木复合材料由1218毫米厚的MDF芯组成,椰子木应用于其中。

基于真菌的材料

虽然生态材料已经集中在天然纤维作为增强材料和复合材料中的天然材料的使用,但是许多研究人员和制造商正在研究能够使材料有机生长的生产工艺(例如,生态设计)。真菌物种在这里发挥作用,例如那些能够牢固地结合有机废物的物质。不需要原油。有机制造工艺基于天然废物产品中的纤维素,例如稻壳和小麦壳,以及作为结合基质材料的木质素。一种新的方法利用真菌的线形菌丝的生长原理,其在自然界中通常定殖在诸如木材,土壤和有机废物的固体基质上,以自然地产生硬泡沫。真菌形成微观小螺纹网络,牢固地结合各种有机废料。

基于聚乳酸的生物塑料

聚乳酸或聚乳酸(PLA)是目前可持续发展辩论中最重要的生物原油塑料之一,因为其性能可与PET相媲美。一般而言,生物原油塑料不能直接使用,但通过配混与骨料和添加剂混合以适应其特定目的。虽然这种材料早在20世纪30年代就已被发现,但它最近才由NatureWorks大规模生产。

BLINGCRETE

回归反射表面主要用于安全性问题和时尚领域。典型应用包括骑车人和安保人员的反光贴片。复古反光面料在鞋子设计中也很受欢迎。在艺术领域,这种材料最近才被发现。目前正在以BlingCrete的名义开发的反射混凝土旨在用于标记边缘和危险区域(例如,台阶,平台)和设计集成的建筑物引导系统和大型结构元件。鉴于其特殊的感觉,它还可以用于盲人的触觉引导系统。

道路

2008年,Luminoso品牌推出了具有类似结构的透光木质复合材料。玻璃纤维垫层叠在薄木板之间,并使用冷PU胶粘合。表面完全密封。木材的选择,层间的空间和发光织物的强度可以影响透光度。用于室内空间和展台的背光镶板和隔板的木材必须绝对完美无瑕,以免扰乱整体印象。放置在复合面板后面的图片一旦从后面照亮,就会转移到另一面。甚至电影都可以投射到材料上。

Freshome感谢Sascha Peters博士向我们介绍这些创新材料并让我们深入了解他的书。对于想要了解更多关于这些和其他创新材料如何彻底改变设计和建筑的人,Peters博士的书可以在这里购买。您还可以阅读Peters博士的在线杂志,了解最新的材料创新发展。

我们很想知道您对这些创新材料的看法,如果您遇到过您认为我们应该了解的任何其他材料。请在下面给我们留言。

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