Utviklingen av nye materialer som har økt ytelse og funksjonalitet har blitt en stor drivkraft for innovasjon de siste årene. Ifølge Industriproduksjonens arm i Forsknings- og innovasjonsavdelingen i EU-kommisjonen, anslås det at 70% av all ny produktinnovasjon er basert på materialer med nye eller forbedrede egenskaper. Disse fremvoksende materialer og tilhørende teknologier endrer måten arkitekter og designere jobber med, og hvordan vi som forbrukere er engasjerende med bygningene og produktene som omgir oss.

Dr Sascha Peters er en innovasjonskonsulent og materialespesialist fra Tyskland. Peters er administrerende direktør i Haute Innovation, et selskap som fokuserer på å kortslutte innovasjonsprosesser og gi materialtekniske innovasjoner for raskere konvertering til salgbare produkter. Han er også forfatteren av boken Materialrevolusjon: Bærekraftige multifunksjonsmaterialer for design og arkitektur.

Freshome fanget opp med Dr. Peters å spørre ham nøyaktig hvilke materialer som vil revolusjonere markedet i 2012. Han var vennlig enig om å dele med oss ​​10 av materialene som er i hans bok. Dette er materialer som Peters mener vil ha betydning for arkitektur og design. Nedenfor forklarer han materialene og deres potensielle bruksområder.

ULTRA HIGH-STRENGTH CONCRETE

Mens det til nå har vært brukt betong for faste gjenstander, hvis formelle språk er sterkt begrenset av en minimal veggtykkelse, kan i dag helt forskjellige resultater oppnås med ultra høystyrkebetong (for eksempel Tim Mackeroth FALT-lampe). Takket være spesielle matematiske modelleringsprosedyrer kan den optimale partikkeldensiteten settes for den aktuelle applikasjonen. Ved å tilpasse sementinnholdet, kan vannfilmens tetthet reduseres betydelig med opptil 40%. Kompresjonsstyrken økes betraktelig. Bruk av kostbare tilsetningsstoffer er unødvendig og materialkostnadene reduseres med opptil 35%. Ultra høyfast betong har enormt CO2-reduserende potensial. Dessuten øker den høyere pakningsdensiteten motstand mot ytre påvirkninger.

SEA BALLS

Det som vanligvis kalles Neptunballer, som er laget av mattede tangfibre, kan også brukes uten tilsetningsstoffer som isolerende materiale med naturlige brannforebyggende egenskaper (B1). Det organiske brune materialet kan bli funnet vasket opp på strender. Da det nesten ikke inneholder salter og ingen proteiner, roter det ikke og fibrene er ikke skadelige for den menneskelige organismen. Med termisk ledningsevne på bare 0,037 W / (mK) er sjøkuler svært egnet for å bygge isolasjon (f.eks. I tak og tømmerkonstruksjoner.) De selges som en vare under varemerket NeptuTherm.

HOLLOW SPHERE STRUCTURES

Disse høyfaste hulboblene gir et alternativ for fleksibel fylling av ikke-stive geometriske former. De er produsert på grunnlag av EPS-sfærer. I en luft-suspensjonsbeleggprosess belegges disse i en suspensjon laget av metall eller keramisk pulver, bindemidler og vann og oppvarmes deretter. Det polymere materialet fordamper, og det som gjenstår er hule sfærer laget av metallisk eller keramisk materiale. Takket være dette produksjonsprinsippet kan alt materiale som kan sintres, brukes til bearbeiding. Materialegenskapene kan påvirkes med hensyn til tykkelsen og porøsiteten til ytre overflaten, samt grunnformen. På grunn av den høye porøsitet og de mange flater som samvirker, er varmeledningsevnen av hule sfærer betydelig lavere enn for faste materialer. For å oppnå spesielle egenskaper kan andre materialer injiseres i den eksisterende hule sfæren. På grunn av geometriene til sfæren, har hule sfærstrukturer trykkfaste og stive egenskaper. Hule sfærer er 4070% lettere enn solid-state seg.

SELV-FORBRUKT TERMOPLASTIKK

I fiber- og partikkelforsterket plast oppnås forbedring av egenskapene og økt styrke ved å innbefatte fibre eller partikler fra et annet materiale enn det som brukes til matrisen, forbedringer av kvaliteten på selvforsterkede termoplaster har en tendens til å oppnås ved å tilpasse molekylær struktur i halvkrystallinske områder i plaststrukturen. Egenskapene til selvforsterkende termoplast er sammenlignbare med glassfiberforsterket plast. Styrke og stivhetsnivåer er flere ganger høyere enn for konvensjonell termoplast. Selvforsterkede termoplaster har også større slagstyrke, er mer stabile når de blir utsatt for høye temperaturer og mer slitesterk. Ekspansjon forårsaket av varme er bare halvparten så mye. En fordel er muligheten for ren gjenvinning. Videre veier selvforsterkende termoplast mindre enn glassfiberforsterket plast.

ELECTROACTIVE POLYMERS

Polymerer eller komposittmaterialer laget av plast, som endrer volumet (det vil si kontrakt eller utvide) når de blir utsatt for elektrisk ladning, refereres til som elektroaktivt plast. I utviklingslaboratorier jobber man for tiden for eksempel på visjonen for en kunstig muskel. Ved hjelp av morphing materialer, forsøker forskerne å endre formen og egenskapene til et fly. I prosessen forfølger de ulike tilnærminger, hvis struktur og måte å fungere på, varierer vesentlig fra hverandre.

COCONUT-WOOD COMPOSITES

For å unngå å bruke verdifulle tropiske skoger og dermed felling av regnskoger, har det blitt utviklet teknikker de senere årene for å gjøre treet fra kokosnøttplanter som passer til møbelindustrien og til gulv. Kokostre har ingen årlige ringer. Den er preget av den spottede strukturen hvorfra den nederlandske produsenten Kokoshout har fått navnet Cocodots. Ettersom treet er betydelig vanskeligere ved periferien av stammen (ytre 5 cm) enn på innsiden, er det først og fremst dette treet som brukes til materialproduksjon. Kokosnøtt krymper bare og svulmer minimalt og er vanskeligere enn eik. Kokoskompositt består av en 1218 mm tykk MDF-kjerne, til hvilken kokosnøtt tre er påført.

FUNGUSBASERTE MATERIALER

Selv om økologiske materialer allerede fokuserer på bruk av naturlige fibre som forsterkende materiale og naturlige materialer i kompositter, arbeider flere forskere og produsenter nå med produksjonsprosesser som gjør det mulig å dyrke materialer organisk (for eksempel økologisk design). Svampe arter kommer inn i spill her, for eksempel de som er i stand til å binde organisk avfall på en solid måte. Råolje er ikke nødvendig. Den organiske produksjonsprosessen er basert på cellulose som finnes i naturlige avfallsprodukter, som ris og hvete, samt lignin som bindende matriksmateriale. En ny prosess benytter vekstprinsippene for det trådformede myzeliet av sopp, som i naturen vanligvis koloniserer på faste underlag som tre, jord og organisk avfall, for å produsere harde skum naturlig. Svampene danner et nettverk av mikroskopisk små tråder, som solidt binder de forskjellige organiske avfallsmaterialene.

BIOPLASTICS BASERET PÅ POLYLACKSYRE

Polymælkesyre eller polylactid (PLA) er en av de viktigste biologiske råplastene i den nåværende bærekraftsdebatten, da dens egenskaper er sammenlignbare med PET. Generelt kan ikke bio-rå plast brukes direkte, men gjennom blanding blir blandet med aggregater og tilsetningsstoffer som passer til deres spesifikke formål. Selv om materialet ble oppdaget så tidlig som på 1930-tallet, har det nylig blitt produsert i stor skala, av NatureWorks.

BLINGCRETE

Retroreflekterende flater brukes primært i felt der sikkerheten er et problem, og på mote. Typiske bruksområder inkluderer reflekterende flekker for syklister og sikkerhetspersonell. Retro-reflekterende stoff er også veldig populært i skodesign. I kunst ble materialet først oppdaget. Reflekterende betong, som for tiden utvikles under navnet BlingCrete, er ment å brukes til merking av kanter og farlige områder (for eksempel trinn, plattformer) og utforming av integrerte bygningsveiledningssystemer og store strukturelle elementer. Gitt sin spesielle følelse, kan den også brukes i taktile styringssystemer for blinde.

luminoso

I 2008 ble et lette overførende trekomposittmateriale med en lignende struktur lansert under merket Luminoso. Glassfibermatter er lagdelt mellom tynne trepaneler og bundet med kaldt PU-lim. Overflaten er helt forseglet. Valget av tre, mellomrom mellom lag og styrke av det lysende stoffet kan påvirke graden av lyspermeabilitet. Treet som brukes til bakgrunnsbelyst paneling og skillelinjer i innvendige rom og messer, må være helt feilfri, for ikke å forstyrre helhetsinntrykket. Et bilde som er plassert bak komposittpanelet vil bli overført til den andre siden når det er tent fra baksiden. Selv filmer kan projiseres på materialet.

Freshome vil gjerne takke Dr. Sascha Peters for å introdusere oss til disse nyskapende materialene og for å gi oss en snikkikk inn i boken hans. For alle som ønsker å finne ut mer om hvordan disse og andre innovative nye materialer er revolusjonerende design og arkitektur, er Dr. Peters 'bok tilgjengelig for kjøp her. Du kan også holde deg oppdatert med nye utviklinger innen materiell innovasjon ved å lese Dr. Peters 'nettmagasin.

Vi vil gjerne høre hva du synes om disse nyskapende materialene, og hvis du har kommet over noen andre du tror vi burde vite om. Vennligst gi oss en kommentar nedenfor.