Разработка новых материалов, способствующих росту производительности труда и повышению их функциональности, стала основной движущей силой инноваций в последние годы.
Согласно данным документа Industrial Technologies arm of the Research and Innovation department of the European Commission, до 70% всех новшеств в области архитектуры и дизайна связаны, так или иначе, с сырьём и веществами, имеющими обновлённые или улучшенные свойства.
Доктор Саша Питерс (Dr Sascha Peters) — специалист из Германии, консультант по инновациям и материалам. И ещё, генеральный директор Haute Innovation, компании, помогающей внедрению в практику новых процессов и разработок. Кроме того, Питерс — автор книги Material Revolution: Sustainable Multi-Purpose Materials for Design and Architecture.
В этой статье, уважаемые гости Музея Дизайна, мы предлагаем вам ознакомиться с обзором интервью доктора Питерса, данного им на одном из сайтов в начале 2012 года.
Темой этого разговора являлись возможности материалов, которые в ближайшие годы будут играть заметную роль в развитии архитектуры и дизайна.
Сверх высокопрочный бетон
Казалось бы, что обычные и высокопрочные бетоны должны полностью удовлетворять всем требованиям современного зодчества. Но традиционные составы имеют ограничения по минимальной нагрузке.
Сверх высокопрочный бетон (например, Tim Mackeroth FALT lamp) позволяет получить 40%-е уменьшение толщины строительного элемента по сравнению с обычным.
Это достигается путём определения при помощи специального математического моделирования оптимальной плотности частиц для каждого конкретного случая.
Цель – увеличение прочности при сжатии. Отпадает необходимость применения дорогостоящих добавок, вследствие чего снижаются материальные затраты. Повышается устойчивость к различным внешним воздействиям.
Морские мячики
На побережье тёплого средиземного моря течение выбрасывает в большом количестве скатанные из водорослей Posidonia Oceanica коричневые комочки, получившие название шаров Нептуна.
Фирма NeptuTherm нашла им применение в качестве недорого утеплителя для крыш и деревянных стен. Большую роль играет то обстоятельство, что эти водоросли не гниют и безвредны для человека.
Структуры из полых сфер
Одним из вариантов создания эластичных геометрических форм является способ заполнения их объёмов высокопрочными полыми сферами. Этот материал получают путём нагрева шариков из металла или керамики.
За счёт испарения полимера внутри сфер образуется полость. Спекая разные материалы, можно получить разную по свойствам продукцию.
Пористость и толщина стенок также влияют на физические и эксплуатационные характеристики сфер. Структура шариков и наличие внутренней пустоты снижают их теплопроводность и повышают прочность, уменьшают на 40% – 70% массу материала по сравнению с такой же сплошной структурой.
Самоупрочняющиеся термопластические материалы
Обычный способ повышения механической прочности пластмасс состоит во внедрении в их состав армированных волокон, служащих упрочняющей основой.
Но существует и другой путь – совершенствование и упорядочение молекулярной структуры самого материала без применения армирующей основы.
Большинство характеристик пластиков, полученных обоими способами, примерно, равны. Прочность и жёсткость у самоупрочняющихся термопластов в несколько раз выше.
Выше у них и стойкость к высоким температурам, износостойкость. Другие преимущества: меньший вес, возможность полной утилизации, вдвое меньшее тепловое расширение.
Электроактивные полимеры
Электроактивными называются пластмассы, способные под воздействием электрического разряда менять свои геометрические размеры, например, сокращаться или удлиняться, увеличивать или уменьшать объём. Изучение этих материалов активно ведётся в различных лабораториях.
Так, разрабатывается искусственная мышца, рассматриваются возможности изменения конфигурации летательных аппаратов и т.д. В разработке подобных пластиков изучаются различные подходы к производству, структуре, так как от этого зависит получаемый результат.
Композиты из кокосовой древесины
В последние годы, для того, чтобы избежать вырубки ценных тропических лесов, были разработаны методы использования древесины с плантаций кокосовой пальмы.
Такой материал оказался подходящим для использования в мебельной промышленности и изготовления напольных покрытий. Кокосовое дерево не образует годовых колец.
Эта порода на срезе имеет характерную пятнистую структуру, из-за которой голландский производитель Kokoshout назвал его Cocodots, или «кокосовые пятна».
В производство поступает более твёрдая периферийная часть дерева (слой до 5 см в глубину от внешней поверхности ствола). Этот материал может сжиматься, набухание от влаги небольшое, твёрдость выше, чем у дуба.
Композит изготавливается путём присоединения к МДФ плите (производится из опилок лиственных пород и связующих материалов) толщиной 12-18 мм накладок из кокосовой древесины.
Материалы на основе грибов
Пока одни исследователи сосредоточили своё внимание на применении натуральных армирующих волокон и наполнителей в композитах, ряд разработчиков и производителей обратились к теме выращивания строительных и конструкционных материалов.
Пример — ecovative design. Этот разработчик использует метод связывания грибов с органическими отходами, без использования сырой нефти.
Производственный процесс включает обработку целлюлозы в виде шелухи пшеницы и риса, связываемой лигнином. На этой подложке культивируются грибные мицелии.
Микроскопические нити грибницы, подобно тому, как это происходит в природе, пронизывают весь объём материала органических отходов, прочно скрепляя его в жёсткий пенопласт.
Биопластика на основе молочной кислоты
Полилактид (ПМК) известен, как один из важнейших видов исходной массы для получения полимеров, его свойства сравнимы с ПЭТ.
Биопластики, вообще-то, в сыром виде в качестве материала непосредственно не используются. Они входят в состав рецептур вместе с различными наполнителями.
Ассортимент и количество последних определяется назначением и областью применения конечного продукта.
Хотя этот материал известен на протяжении уже 90 лет, широкомасштабное его применение фирмой NatureWorks началось относительно недавно.
Светоотражающий бетон
В областях, где важную роль играют вопросы безопасности и в области моды используется большая часть объектов с поверхностями, отражающими падающий свет.
Есть тенденция применения таких материалов в дизайне обуви. И, уж совсем недавно, на них обратило внимание искусство.
Бетон, обладающий свойством светоотражения, известен под маркой BlingCrete. Его назначение – служить маркером опасных зон (бордюры, ступени, края платформ).
Можно представить его применение для установки элементов систем, помогающим слабовидящим людям ориентироваться в тёмное время суток.
Luminoso – значит светлый
Если между тонкими древесными полотнами поместить стекловолокнистую ткань и склеить под прессом этот слоёный пирог, то получим изделие под названием Luminoso.
С 2008 года этот бренд находится в производстве. Его поверхность герметична. Степень светопроницаемости зависит от выбора породы древесины, марки стеклоткани, величины зазора между слоями. Этот материал используется для панелей с подсветкой и других целей.
В силу его особенностей, интерьеры, выставочные стенды, где он используется, должны быть безупречными, чтобы не испортить общее впечатление. Кстати, на плоскую панель из Luminoso можно проецировать фильмы.
Для желающих подробнее ознакомиться с затронутой в данном сообщении темой, мы можем посоветовать купить здесь книгу доктора Питерса.
Если вы желаете следить за новинками в ассортименте предлагаемых промышленностью строительных материалов, то можете посещать онлайн-магазин доктора Питерса.