Содержание
От пластического инвентаря до теплоизоляции дома — они буквально строят мир вокруг нас.За последние несколько лет исследователи этого направления разработали самовосстанавливающиеся материалы, революционные системы охлаждения и отопления зданий, а также технологии, которые позволяют зданиям, как живым растениям, очищать воздух от скопившегося смога.
3D-напечатанные кирпичи
Кирпичи Cool Bricks не просто круто выглядят, они еще и выполняют одну очень важную функцию. Эти необычные 3D-напечатанные бокситовые кирпичи обладают особой структурой, которая позволяет им охлаждать помещения всего лишь благодаря воде и весьма давно известной технике испарительного охлаждения. Созданы эти кирпичи дизайнерской компанией Emerging Objects, которая всеми силами старается продвинуть технологии 3D-печатного строительства зданий. Еще одной особенностью Cool Bricks является то, что они модульные: сложив достаточное количество таких кирпичей вместе, можно создать отличную систему охлаждения комнаты или даже целого дома.
Жидкий гранит
По словам создателей этого строительного сырья, оно может полностью заменить цемент в бетоне.Жидкий гранит — материал легкий и имеет такую же грузоподъемность, что и цемент, однако, он сделан из переработанных веществ.Жидкий гранит не имеет никакого влияния на экологию, как, например, цемент или бетон. Он состоит от 30 до 70 процентов из переработанного материала и на одну треть из цемента. За счет этого снижается объем выбросов углерода в атмосферу.Наконец, жидкий гранит удивительно огнеустойчив. Он может выдержать температуру до 1100 градусов Цельсия, сохраняя при этом свои структурные свойства. Это отличает его от бетона, который взрывается при высоких температурах.
Здания-смогопожиратели
Здания, которые очищают окружающую среду от загрязнений, — звучит фантастично, правда? Однако технология уже создана. Кому-то может показаться, что в угоду технологии такие здания теряют свой эстетический вид, однако я бы не сказал, что здание на картинке выше выглядит уродливо. Футуристично? Да. Но не уродливо. Такой внешний вид зданию придает белый «экзоскелет» из биодинамического бетона, который поглощает частицы смога, превращает их в инертные соли и тем самым очищает окружающий воздух. Это удивительное здание является павильоном Всемирной выставки «Экспо-2015».
Энергия водорослей
Немецкий город Гамбург является домом первого в мире здания, питание для которого обеспечивают водоросли. Строение используется в качестве экспериментального испытательного центра для новых разработок городского энергообеспечения. Фасад здания BIQ House состоит из «биогенераторов», заполненных живыми водорослями, которые очень быстро растут под прямыми солнечными лучами и создают естественную тень. Водоросли также производят биомассу (пищу) и электричество, которое используется для питания здания. В общем и целом водоросли представляют собой еще одну дополнительную альтернативу естественным источникам возобновляемой энергии.
Чувствительный кафель
Представьте, что идя по кухне, чтобы добраться до холодильника, по траектории вашего пути пол мерцает, освещая вам дорогу. Такое возможно благодаря SenseTile или, другими словами, чувствительным плиткам.Плитка производится таким образом, что среди пластов прессованы волоконно-оптические каналыпередачи, которые распространяют свет от одной точки к другой, создавая при движении по ним мерцающий эффект.Материал доступен в качестве напольных покрытий также и в ванных комнатах и даже на потолках. Мерцающие огни могут следовать за вами по всему дому.
Самовосстанавливающийся бетон
Один из самых сложных вопросов, с которыми приходится сталкиваться при строительстве, — долговечность конструкции. Никто не хочет тратить огромные деньги и кучу времени на восстановление зданий. Голландские исследователи разработали новый тип цемента, который самостоятельно восстанавливает сам себя, используя определенный тип живых бактерий и лактат кальция. Бактерия, содержащаяся в цементе, поглощает этот лактат кальция и производит известняк, который заполняет трещины и практически до изначального состояния восстанавливает целостность бетона. Этот удивительный концепт «живого бетона» может сэкономить массу времени и материалов для ремонта, так как все необходимые материалы будут заложены в него изначально.
Гибкий бетон
Традиционный бетон очень хрупкий сам по себе: он трескается при любом изгибе. Новый тип материала изармированных волокон может положить конец этой проблеме. Этот тип бетона в 500 раз устойчивее к трещинам, чем обычный бетон. Все это благодаря крошечным волокнам, на долю которых приходится два процента его состава. При сгибе они предотвращают поломку.Заслуга в гибкости, впрочем, не только волокон, но также и других материалов. Благодаря этому, срок годности бетона удлиняется.
Гибкие соты
Название Flexicоmb говорит само за себя. Разработанный в лабораториях Дэна Готтлиба (Dan Gottleib)этот материал представляет собой гибкую форму медовых сот, которые могут быть использованы для создания светильников, мебели и даже скульптур.Материал состоит из тысячи плотно упакованных полипропиленовых труб, согнутых таким образом, что выпуклая часть остается снаружи, а жесткая — изнутри. Flexicоmb настолько универсален, что его можно будет использовать практически для любых целей. Не говоря уже о том, что выглядит он удивительно.
Стеклянная черепица для крыши
Шведская компания SolTech разработала красивую стеклянную черепицу для крыши домов, которая может использоваться в качестве системы обогрева. Выполненная в стиле испанской терракотовой плитки, разработка шведских изобретателей пропускает солнечный свет, который может использоваться для нагрева воды в стационарных системах подогрева, экономя при этом солидный счет за электричество.
Углеродное волокно
Углеродное волокно является очень прочным и в то же время легким материалом. Оно в пять раз прочнее и два раза жестче стали, а весит при этом на две трети меньше.Материал создается из углеродных нитей, которые тоньше человеческого волоса. Пряди сплетаются вместе, как ткань, и их можно формировать под любую модель. Помимо того, что волокно прочное, оно еще и гибкое, так что это идеальный материал для строительства в районах, подвергаемых воздействию ураганов и других природных катаклизмов.
«Умные» окна
Чтобы не стать заложником постоянного или неприятного вида из окна, производители электроники искушают будущих пользователей возможностью наслаждаться ландшафтом мечты, который может меняться в зависимости от их вкусов. К этому разряду следует отнести устройство, названное производителем «Eye+» (Глаз +), которое является 46-дюймовым LED экраном, отображающим выбранные клиентом видеофильмы с живописными видами. Технология позволяет изменять перспективу в соответствии с тем, под каким углом падает взгляд человек на «Eye+».
Корейская компания Samsung на выставке CES два года назад продемонстрировала «Transparent Smart Window» — окно будущего, которое ещё десяток лет назад могло появиться только в научно-фантастических фильмах.
Устройство представляет собой 46-дюймовый экран и свободно переходит от функции обычного пластикового окна до роли дисплея, на котором можно запустить любое приложение. «Умное» окно также выполняет функцию термометра, часов и жалюзи.
Дом из грибов
Одним из продуктов, которым нас наградила мать-природа, являются грибы. А вы знали, что грибы — это еще и отличный строительный материал? Компания Ecovative, например, придумала способ использования мицелия (вегетативной части тела грибов) и построила из грибов первый в мире дом. Компактное жилище размером 3,6 x 2,1 метра легко уместить в перевозной трейлер. Грибы рассматриваются компанией как устойчивый и более экологически чистый материал, так как этот материал растет сам, а не производится. Кроме того, грибы обладают естественной огнеустойчивой защитой, что делает их гораздо безопаснее, например, в качестве утеплителя и шумоизоляции, по сравнению с обычными изоляционными материалами.
Источник: жж-блог «Прошлое и будущее»
Технология материалов и проектирование зданий и сооружений могут не звучать также интересно, как, скажем, квантовая физика или палеонтология, но они влияют на нашу повседневную жизнь гораздо больше, чем любая другая наука.
От пластического инвентаря до теплоизоляции дома — они буквально строят мир вокруг нас.
В этой статье вы узнаете о сверхлегких, гибких и инновационных материалов, из которых будут строить дома и офисы в будущем.
Бетонные здания известны больше своей устойчивостью, чем светопроницаемостью. Так было до тех пор, пока на рынок стройматериалов не пробился прозрачный бетон.
Прозрачный бетон представляет собой смесь бетона со стеклом из волоконно-оптических нитей, которая дает твердый, но достаточно прозрачный блок. LintraCon, так они называются, могут быть использованы в производстве напольных покрытий и тротуаров.
По словам производителей этого материала, оптоволокно составляет всего лишь четыре процента смеси. Это означает, что блоки из такого бетона все еще в силах поддерживать стены.
SensiTile (Чувствительный кафель)
Представьте, что идя по кухне, чтобы добраться до холодильника, по траектории вашего пути пол мерцает, освещая вам дорогу. Такое возможно благодаря SenseTile или, другими словами, чувствительным плиткам.
Плитка производится таким образом, что среди пластов прессованы волоконно-оптические каналы передачи, которые распространяют свет от одной точки к другой, создавая при движении по ним мерцающий эффект.
Материал доступен в качестве напольных покрытий также и в ванных комнатах и даже на потолках. Мерцающие огни могут следовать за вами по всему дому.
Благодаря "Wood.E." вам не придется иметь дело с клубком проводов. Этот разработанный в Европе материал включает в себя источник электроэнергии, встроенный непосредственно в столы и стулья.
Как это работает? Два слоя металла спрессованы в мебель из древесины, что позволяет передавать электрический ток сквозь них. Через разъем передается ток силой 12 вольт, а лампы и другие устройства могут подключаться через другой разъем.
Flexicomb (Гибкие соты)
Название Flexicоmb говорит само за себя. Разработанный в лабораториях Дэна Готтлиба (Dan Gottleib) этот материал представляет собой гибкую форму медовых сот, которые могут быть использованы для создания светильников, мебели и даже скульптур.
Материал состоит из тысячи плотно упакованных полипропиленовых труб, согнутых таким образом, что выпуклая часть остается снаружи, а жесткая — изнутри. Flexicоmb настолько универсален, что его можно будет использовать практически для любых целей. Не говоря уже о том, что выглядит он удивительно.
Кинетическое живое стекло
Мысль о том, что ваш дом заботится о вашем здоровье, утешительна. Подобное в силах "живому" стеклу, которое показывает уровень кислорода в воздухе.
"Живое" стекло разработано архитекторами Су-ин Янг (Soo-in Yang) и Дэвидом Бенджамином (David Benjamin). Оно представляет собой "умный" материал с прозрачной поверхностью, на которой в присутствии человека автоматически открываются и закрываются жабероподобные щели, следящие за качеством воздуха в комнате.
В поверхность встроены провода, которые связаны с электрическими раздражителями. Они позволяют "жабрам" отслеживать качество воздуха, "вдыхая его".
Richlite — бумажная столешница
Столешница, сделанная из бумаги, возможно, звучит не слишком убедительно, однако, таковая есть и материал, из которого она создана, называется Richlite. Столешница почти неотличима от деревянной.
Семьдесят процентов материала, из которого производится предмет мебели, — это переработанная бумага. Столешница изготавливается путем обработки бумаги смолой, затем ее обжигают, в результате чего образуются твердые листы.
Richlite была впервые использована в аэрокосмической промышленности, в лодках в спортивном инвентаре, теперь же материал доступен в архитектуре и в дизайне.
Может создаться впечатление, что большинство материалов разрабатываются с целью заменить бетон, но цемент сам по себе все еще развивается. Новый самовосстанавливающийся цемент способен восстанавливать трещины.
Суть в том, что в обыкновенный цемент были добавлены микрокапсулы с клееподобной эпоксидной смолой, которая автоматически ремонтирует трещины, образующиеся на тротуарах или проезжей части. Кроме того, цемент обладает способностью регулирования теплом. В качестве ингредиента, в смесь были включены материалы, которые могут поглощать или освобождать большое количество тепла.
Этот материал мог бы помочь экономить энергию тем, что использовался бы при строительстве зданий, которым под силу было бы контролировать собственную температуру, тем самым экономить на средствах.
Углеродное волокно является очень прочным и в то же время легким материалом. Оно в пять раз прочнее и два раза жестче стали, а весит при этом на две трети меньше.
Материал создается из углеродных нитей, которые тоньше человеческого волоса. Пряди сплетаются вместе, как ткань, и их можно формировать под любую модель. Помимо того, что волокно прочное, оно еще и гибкое, так что это идеальный материал для строительства в районах, подвергаемых воздействию ураганов и других природных катаклизмов.
По словам создателей этого строительного сырья, оно может полностью заменить цемент в бетоне. Жидкий гранит — материал легкий и имеет такую же грузоподъемность, что и цемент, однако, он сделан из переработанных веществ.
Жидкий гранит не имеет никакого влияния на экологию, как, например, цемент или бетон. Он состоит от 30 до 70 процентов из переработанного материала и на одну треть из цемента. За счет этого снижается объем выбросов углерода в атмосферу.
Наконец, жидкий гранит удивительно огнеустойчив. Он может выдержать температуру до 1100 градусов Цельсия, сохраняя при этом свои структурные свойства. Это отличает его от бетона, который взрывается при высоких температурах.
Традиционный бетон очень хрупкий сам по себе: он трескается при любом изгибе. Новый тип материала из армированных волокон может положить конец этой проблеме.
Новый тип бетона в 500 раз устойчивее к трещинам, чем обычный бетон. Все это благодаря крошечным волокнам, на долю которых приходится два процента его состава. При сгибе они предотвращают поломку.
Заслуга в гибкости, впрочем, не только волокон, но также и других материалов. Благодаря этому, срок годности бетона удлиняется.
Эндрю Дент, вице-президент по материалам и материаловедению в компании Material ConneXion чем-то напоминает сомелье. Он руководит крупнейшим в мире хранилищем материалов. Его работа заключается в том, чтобы выслушивать пожелания клиентов — а среди них такие компании, как Armani, Chrysler, Calvin Klein, Hermann Miller, Disney, Nike, Toyota и многие другие — и предоставлять им инновационный материал, который лучшим образом подойдет их нуждам. Дент настолько увлечен своей деятельностью, что в этом плане даже главному дизайнеру Apple Джонатану Айву до него далеко.
В коллекции Эндрю Дента есть несколько ультрасовременных материалов, которые наверняка заинтересуют дизайнеров в ближайшие годы. Давайте же рассмотрим некоторые из них.
Графеновое нанопокрытие
Графен в сотни раз крепче стали. Это невероятно легкий полупрозрачный материал, способный проводить достаточное количество тепла и электроэнергии. Именно поэтому графен хорошо подходит для электроники, биомедицины, добычи солнечной энергии и многого другого. Но с этим материалом довольно трудно работать и массово производить его в чистом виде. Графеновое нанопокрытие покрывает другие материалы и дешево и эффективно наделяет их лучшими свойствами графена. Одно из возможных дизайнерских решений — использование графенового нанопокрытия для производства более тонких легких и крепких смартфонов с улучшенным временем работы батареи.
Karta-Pack (хлопковое волокно)
Этот на 100% переработанный материал на ощупь напоминает хлопок, но обладает жесткостью пластика. Он сделан из переработанных волокон хлопка старых джинс и футболок. Karta-Pack не только помогает переработать миллионы использованных вещей в год — этот материал производит впечатление продукта класса люкс, который можно использовать в качестве интересного варианта дорогой упаковки. Представьте себе, что вы достаете какой-нибудь гаджет из упаковки, которая на ощупь напоминает жесткий хлопок. Дент считает, что дизайнеры мебели могут использовать Karta-Pack для создания элементов интерьера, которые будут приятными, как ткань, и смогут выдержать вес человека.
Разноцветные проводящие чернила
Чернила, проводящие электричество, существуют уже давно, но только в двух цветах — серебряном и угольно-черном. По словам Дента, у таких чернил «нет настоящей красоты для тех, кто не является инженером». Но благодаря новому открытию проводящим чернилам можно будет придать любой цвет. Один из возможных вариантов их использования — умная одежда и носимые гаджеты. Вы только представьте себе пиджак с красивым принтом на рукаве, с помощью которого вы можете управлять своим iPhone.
Потолочная плитка ReWall
Потолочная плитка ReWall сделана из переработанных контейнеров для напитков — картона, пластиковых бутылок и алюминиевых банок — с помощью метода, похожего на производство ориентированно-стружечных плит. Структура материала действительно напоминает стружечную плиту. ReWall можно резать и сверлить, как дерево, но он более устойчив к влаге, поэтому отлично подойдет для отделки потолка. Кроме того, материал хорошо выдерживает различные погодные условия.
Покрытие ZrOC
Процесс покрытия декоративных металлических изделий, например, раковины или дисков автомобиля, для придания им особой прочности и защиты от царапин называется покрытием осажденных паров или PVD. ZrOC — это новое покрытие из смеси циркония, кислорода и углепластика, которое можно наносить на металл, пластик, дерево, стекло или ткани. В зависимости от того, как смешаны эти элементы, получаются разные оттенки хрома. «Изначально этот материал был изобретен для покрытия элементов кухни, но я считаю, что его можно использовать и для смартфонов или «умных» часов», — считает Дент.
Тесонит (tethonite)
Распечатанные на 3D-принтере предметы всегда смотрятся хуже, чем вещи, изготовленные традиционными методами. С тесонитом все обстоит иначе: это сложное керамическое вещество, полученное с помощью 3D-печати. После обжига и отвердевания оно выглядит точно так же, как и обычная керамика, изготовленная вручную или на промышленном оборудовании. Тесонит не только раздвигает границы искусства керамики, но и может использоваться в других отраслях.
«Такие компании, как Apple, хотят открыть новые способы использования керамики, ведь это невероятный материал, — утверждает Дент. — Он твердый, тонкий, светлый, но в отличие от металла, очень хрупкий».
Керамика легко ломается, поэтому ее редко можно найти в каких-либо гаджетах (хотя недавно была представлена керамическая модель часов Apple Watch). Тесонит сочетает в себе лучшие качества металла и керамики и поэтому может пригодиться компаниям вроде Apple в создании новых устройств.
ThermalTech
ThermalTech — это запатентованная легкая умная ткань, сделанная из стопроцентной нержавеющей стальной проволоки с частичным тонирующим покрытием. Эта ткань отлично бы подошла для создания спортивной одежды. Материал хорошо поглощает тепло от ультрафиолетового излучения, а затем распределяет его по всей поверхности. Представьте себе легкий спортивный костюм, который дает столько же тепла, как одежда из шерсти. Тогда вам станет очевидно, почему ThermalTech может заинтересовать такие компании, как Nike. По словам Дента, производители спортивной одежды «уже нашли материалы, которые не пропускают пот и неприятный запах. Единственная проблема, с которой они еще не справились, это регуляция температуры».
Paptic
Paptic — что-то среднее между бумагой и пластиком. Это новый материал, на котором легко печатать. Его легко можно переработать или использовать в качестве упаковки. «Возможно, Paptic не изменит весь мир», — признает Дент. Тем не менее он считает что вскоре этот материал будет использоваться повсюду, потому что на ощупь и с виду он похож на бумагу, но обладает прочностью пластика.
RE>CRETE
Бетон — это сложное вещество, состоящее из разных отходов — в основном из песка и гравия, склеенного между собой цементом. RE>CRETE не слишком от него отличается, правда вместо песка и гравия в нем содержатся порванные на кусочки газеты, старые письма, измельченный пенополистирол, провода от бытовой электроники, кредитные карточки, CD-диски, переработанная краска для дома, ворсинки, копоть и портландцемент. С помощью RE>CRETE мы сможем строить дома будущего из того, что раньше было мусором.
Гибкая батарея
Вообразите, что на вас костюм, который представляет собой одну большую литий-ионную батарею. С помощью гибкой батареи от компании Jenax такой костюм может стать реальностью. «Обычные батареи изготавливаются в виде единых кусков, а эта батарея сплетена из волокон и потому она более гибкая», — объясняет Дент. Гибкие батареи можно сложить несколько сотен раз, и это никак не скажется на их работе. Таки батареи идеально подойдут для «умной» одежды, текстиля, носимых устройств и трансформируемых или гибких гаджетов.
Металлическая липучка
Собственно, все очевидно из названия. Она представляет собой лист металла с колючками, которые позволяют соединять между собой более двух подобных листов без использования клея, сварки или болтов. Соединенные вместе два куска такой липучки становятся в три раза крепче, чем они были по отдельности. Такой материал идеально подойдет для создания мебели, строительства и производства.
Все эти материалы уже существуют, но их пока что не так-то просто достать. Скорее всего, они появятся в открытом доступе в ближайшие месяцы или годы. Дент же считает, что эти материалы — будущие звезды на сцене материаловедения.
Материалы по теме:
Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter
