10 innovative materialer at se ud i 2012

Udviklingen af ​​nye materialer, der har øget ydeevne og funktionalitet, er blevet en vigtig drivkraft for innovation i de seneste år. Ifølge industrielle teknologier i afdelingen for forskning og innovation i Europa-Kommissionen anslås det, at 70% af alle nye produktinnovationer er baseret på materialer med nye eller forbedrede egenskaber. Disse fremherskende materialer og deres tilhørende teknologier ændrer den måde, arkitekter og designere arbejder på, og den måde, som vi som forbrugere engagerer i bygninger og produkter, der omgiver os.

Dr Sascha Peters er en innovationskonsulent og materialespecialist fra Tyskland. Peters er administrerende direktør for Haute Innovation, et firma, der fokuserer på at kortlægge innovationsprocesser og levere materiale-tekniske innovationer til hurtigere konvertering til omsættelige produkter. Han er også forfatteren af ​​bogen Materialrevolution: Bæredygtige multifunktionsmaterialer til design og arkitektur.

Freshome fanget med Dr. Peters for at spørge ham præcis, hvilke materialer der vil revolutionere markedet i 2012. Han var venligt enig i at dele med os 10 af de materialer, der findes i hans bog. Disse er materialer, som Peters mener, vil have indflydelse på arkitektur og design. Nedenfor forklarer han materialerne og deres potentielle anvendelser.

ULTRA HIGH-STRENGTH CONCRETE

Hidtil er beton blevet brugt til faste genstande, hvis formelle sprog er stærkt begrænset af en minimal vægtykkelse, kan i dag helt forskellige resultater opnås med ultrahøjstyrkebeton (for eksempel Tim Mackeroth FALT-lampe). Takket være særlige matematiske modelleringsprocedurer kan den optimale partikeldensitet indstilles til den pågældende applikation. Ved at tilpasse cementindholdet kan vandfilmens densitet reduceres betydeligt med op til 40%. Kompressionsstyrken øges væsentligt. Anvendelsen af ​​dyre tilsætningsstoffer er unødvendig, og materielle omkostninger reduceres med op til 35%. Ultra højstyrkebeton har enormt CO2-reducerende potentiale. Desuden øger den højere pakningsdensitet modstand mod ydre påvirkninger.

SEA BALLS

Hvad der almindeligvis betegnes som Neptun-bolde, der er lavet af matte tangfibre, kan også anvendes uden tilsætningsstoffer som isoleringsmateriale med naturlige brandforebyggende egenskaber (B1). Det organiske brune materiale kan findes vasket op på strande. Da det næsten ikke indeholder salte og ingen proteiner, rotter det ikke, og fibrene er ikke skadelige for den menneskelige organisme. Med termisk ledningsevne på kun 0,037 W / (mK) er havkugler meget velegnede til bygning af isolering (fx i tag og tømmerstrukturer.) De sælges som en vare under varemærket NeptuTherm.

HOLLOW SPHERE STRUCTURES

Disse høje kugler med høj styrke giver mulighed for fleksibel udfyldning af ikke-stive geometriske former. De er produceret på basis af EPS-kugler. I en opslæmningsproces med flydende suspension overtrækkes disse i en suspension fremstillet af metal eller keramisk pulver, bindemidler og vand og opvarmes efterfølgende. Det polymere materiale fordamper, og det resterende er hule kugler fremstillet af metallisk eller keramisk materiale. Takket være dette produktionsprincip er ethvert materiale, der kan sintres, egnet til forarbejdning. Materialets egenskaber kan påvirkes med hensyn til tykkelsen og porøsiteten af ​​den ydre overflade såvel som basisformen. På grund af den høje porøsitet og de mange overflader, der interagerer, er de hule kuglers varmeledningsevne væsentligt lavere end den af ​​faste materialer. For at opnå særlige egenskaber kan andre materialer injiceres i den eksisterende hule kugle. I lyset af kuglens geometri er hule sfærstrukturer præget af trykfaste og stive egenskaber. Hule kugler er 4070% lettere end solid state ones.

SELF-REINFORCED THERMOPLASTICS

I fiber- og partikelforstærket plast opnås forbedring af egenskaberne og forøget styrke ved at indlejre fibre eller partikler fra et andet materiale end det, der anvendes til matricen, forbedringer af kvaliteten af ​​selvforstærkede termoplaster tendens til at opnås ved at tilpasse molekylær struktur i halvkrystallinske områder i plaststrukturen. Egenskaberne ved selvforstærkende termoplast er sammenlignelige med de af glasfiberarmeret plast. Styrke- og stivhedsniveauer er flere gange højere end konventionelle termoplasters. Selvforstærkede termoplaster har også større slagstyrke, er mere stabile ved udsættelse for høje temperaturer og mere slidstyrke. Udvidelse forårsaget af varme er kun halvt så meget. En fordel er muligheden for ren genanvendelse. Endvidere vejer selvforstærkende termoplast mindre end glasfiberforstærket plast.

ELEKTROAKTIVE POLYMERE

Polymerer eller kompositmaterialer fremstillet af plast, som ændrer deres volumen (det vil sige kontrakt eller forlænger), når de udsættes for elektrisk ladning, omtales som elektroaktivt plast. I udviklingslaboratorier arbejdes der for tiden for visionen om en kunstig muskel. Ved hjælp af morphing materialer sigter forskerne på at ændre form og egenskaber ved et fly. I processen forfølger de forskellige tilgange, hvis struktur og måde at fungere på, adskiller sig væsentligt fra hinanden.

COCONUT-HO COMPOSITES

For at undgå at bruge værdifulde tropiske skove og dermed fælde regnskove, er der i de senere år udviklet teknikker til at gøre træet fra kokospalmerplantager, der passer til møbelindustrien og til gulvbelægning. Kokos træ har ingen årlige ringe. Det er kendetegnet ved sin spotted struktur, hvorfra den hollandske producent Kokoshout afledte navnet Cocodots. Da træet er betydeligt sværere ved bagkroppens periferi (yderste 5 cm) end på indersiden, er det primært dette træ, der anvendes til materialeproduktion. Kokos træ krymper kun og svulmer minimalt og er sværere end eg. Kokoskompositter består af en 1218 mm tyk MDF-kerne, hvortil kokos træ anvendes.

FUNGUS-BASEREDE MATERIALER

Mens økologiske materialer allerede fokuserer på brugen af ​​naturlige fibre som forstærkningsmateriale og naturlige materialer i kompositter, arbejder flere forskere og producenter nu på produktionsprocesser, der gør det muligt at dyrke materialer organisk (fx ecovative design). Svampearter kommer i spil her, for eksempel dem, der er i stand til at binde organisk affaldsstoffer solidt. Råolie er ikke nødvendig. Den organiske fremstillingsproces er baseret på cellulose, der findes i naturlige affaldsprodukter, såsom ris og hvede, samt lignin som et bindende matrixmateriale. En ny proces anvender vækstprincipperne for det trådformede myzelium af svampe, som naturligvis koloniserer på faste underlag som træ, jord og organisk affald for at producere hårde skum naturligt. Svampene danner et netværk af mikroskopisk små tråde, der solidt binder de forskellige organiske affaldsmaterialer.

BIOPLASTICS BASERET PÅ POLYLACKSYRE

Polymælkesyre eller polylactid (PLA) er en af ​​de vigtigste biobrændstoffer i den aktuelle bæredygtighedsdebat, da dens egenskaber er sammenlignelige med PET. Generelt kan biobrændstoffer ikke anvendes direkte, men ved blanding blandes aggregater og additiver til deres specifikke formål. Selv om materialet blev opdaget allerede i 1930'erne, er det først for nylig blevet produceret i stor skala af NatureWorks.

BLINGCRETE

Retroreflekterende overflader anvendes primært i felter, hvor sikkerhed er et problem og på mode. Typiske anvendelser omfatter reflekterende patches til cyklister og sikkerhedspersonale. Retro-reflekterende stof er også meget populært i sko design. I kunsten blev materialet først opdaget. Reflekterende beton, der for øjeblikket udvikles under navnet BlingCrete, er beregnet til at markere kanter og farlige områder (fx trin, platforme) og designe integrerede byggeledningssystemer og store strukturelle elementer. På grund af sin særlige følelse kan den også bruges i taktile styresystemer til blinde.

Luminoso

I 2008 blev et lystransmitterende trækompositmateriale med en lignende struktur lanceret under Luminoso-mærket. Glasfibermåtter er lagdelt mellem tynde træpaneler og bundet med kold PU-lim. Overfladen er fuldstændig forseglet. Valget af træ, mellemrum mellem lag og styrken af ​​det lysende stof kan påvirke graden af ​​lyspermeabilitet. Træet, der anvendes til baggrundsbelyst paneler og skillevægge i indvendige rum og messer, skal være helt fejlfri, for ikke at forstyrre det overordnede indtryk. Et billede, som er placeret bag kompositpanelet, overføres til den anden side, når det er tændt bagfra. Selv film kan projiceres på materialet.

Freshome vil gerne takke Dr. Sascha Peters for at introducere os til disse innovative materialer og for at give os et snig indblik i hans bog. For alle, der gerne vil vide mere om, hvordan disse og andre innovative nye materialer revolutionerer design og arkitektur, er Dr. Peters 'bog tilgængelig for at købe her. Du kan også holde dig ajour med nye udviklinger inden for materialeinnovation ved at læse Dr. Peters 'online magasin.

Vi vil gerne høre, hvad du synes om disse innovative materialer, og hvis du har stødt på nogen andre, du tror, ​​vi burde vide om. Venligst send os en kommentar nedenfor.

Forfatter: Simon Jenkins, E-Mail

Efterlad Din Kommentar