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前沿资讯|创新材料,预见未来 Empa @ Design Shanghai

来源:四川唐人国际项目中心-成都旅美科技有限公司       发布日期:2019-03-12   浏览数:53
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在3月6日开幕的设计上海Design Shanghai中,首次亮相的“新材料和应用馆”集合了全世界最前沿的艺术设计与材料科学成果。瑞士联邦材料科学研究所(Empa)也带着他们最新研发的创意材料来到中国。由连联Neuni主办和策划,面积超过1000平方米的新材料展区将介绍“循环可持续”,“未来工艺”和“生物数字化”等类别的全球新材料趋势。在这里,你可以看到来自瑞士以及世界各地的创新材料和工艺,并了解到这些材料在生活中应用的可能性。


3月8日上午11点,瑞士科技文化中心首席执行官、瑞士驻上海总领事馆领事孟善能(Felix Moesner)博士将出席2019设计上海的新材料与应用论坛,分享瑞士在科技,生态,材料方面所做的努力与成果。




参展的设计上海的部分新材料作品。包括由回收的运动鞋改造成的地毯(Simone Post);由塑料废料制成的瓷砖(Enis Akiev);由废旧金属回收加工而成的釉料(Agnes K);实验室培育的菌丝染料(Living Colour)|Neuni Materio 


新材料,心材料


1855年,科学家们从天然树脂材料中演进出来,发明了“赛璐珞”。塑料的时代从此开始:之后的一百多年里,这种新材料在工业设计与生产和人类日常的生活中意想不到地掀起了一场革命。而到了20世纪后期,大量生产的塑料制品导致“白色污染”,这项曾经改变了世界的材料,却渐渐成为了地球生态的沉重负担。当下,新技术正在为它们赋予第二次生命。例如,有的材料学家对使用过的塑料包装进行处理,使其变为花纹独特的瓷砖,通过与艺术家合作设计,让这些废料再次焕发新生。


2月27日,苏黎世市郊迪本多夫镇。在瑞士联邦材料科学研究所(Empa)驻地的三层平台上,实验型建筑DFAB HOUSE举行了落成庆典。这座数字化建造实验中心看似低调,实则每一个细节都散发着高科技的魅力:轻型混凝土天花板由Empa自主研发,承重结构被通过3D打印建造出来,再由机器人现场高精度组装而成。|dfabhouse.ch


瑞士联邦材料科学研究所(Empa)秉承循环再生的可持续原则,致力于科学研发更轻、更环保、功能性更强的新材料,推动设计和工艺的创新,为未来生活描绘智能蓝图。作为材料学研究的前沿,这里的科学家积极与其它科学甚至是艺术和设计领域进行跨界合作,不断地革新技术与工艺的界限,带来改变人类生活与保护生态环境的创意新材料。这次,来到中国的五项瑞士新材料样品背后有哪些科技巧思呢?

图片来源|Empa



01 真·金丝线


这款丝线被用于瑞士高端名表(此产品不会在设计上海展出)


圣加仑(St. Gallen)曾是中世纪商业重镇,为欧洲贵族制作服装,有着历史悠久、工艺精良的手工作坊基础。如今的圣加仑地区是欧洲重要的高质量工业机器织造中心,并为高端服装行业提供精纺产品。而在圣加仑的瑞士联邦材料研究所(Empa)驻地,科学家们正在继续这项延续了一千多年的事业:以一项更具高科技含量的创新工艺。


使用高速的氩离子束轰击金块,将金原子从它的金属表面敲下来,金原子飞散并落在聚酯纤维上,覆盖了金原子的聚酯纤维缓慢地通过机器,一条真·金丝线就这样被生产出来了。这是全世界首次创造出涂有永久耐用金层的纺织材料。它具有摩擦力和可成型行等纺织物的性能,也具有金的表面功能,并且具有导电性和耐磨性。



这种金属化纤维可以被用来制成所有你能想象到的纺织品,也可以像普通布料一样放进洗衣机里清洗。目前这项创新纤维已经被用于奢侈品行业,由它织成的真·瑞士金表和真·金领(带&结)价值不菲,满足高端商务人士的身份需求。



02 制琴之嘉木


几个世纪以来,生长于热带的木材都是琴师的第一选择。这种天然木材由于它的高硬度、高密度,尺寸的稳定性,甚至是它高级质感的深色而受到音乐家们的喜爱。然而,过度的采伐导致它的存量正在迅速下降。旨在保护自然环境和生物多样性的法规逐渐出台,这种优质木材被限制开采,木材进口也受到严密控制。因此,欧洲的制琴师的工作越来越捉襟见肘。



在圣加仑附近的森林中,瑞士联邦材料科学研究所(Empa)的科学家们长期对生长在瑞士森林中的各种树种进行木材性能的研究,解开了木质乐器美丽音色背后的秘密。他们开发了一种Sonowood的木材,通过生长在瑞士的天然木材加工制成,使它们具有与传统制琴木材相同的材料特性与声学优点。


Sonowood不但是一种对于传统木材的环保替代方案,它位于苏黎世联邦理工学院(ETH)的实验室swiss wood solutions还提供调节各种声学参数的技术方案,并且分拆成立了初创企业,供制琴师针对不同种类的乐器进行订制。用智能木材Sonowood制作而成的小提琴、吉他等弹拨乐器,甚至是鼓这样的打击乐器,都可以在音乐家的精彩演绎下表现出顶级的音色。






03 绿茵场的选择


科学家们曾经研制出合成草坪,使足球爱好者和运动员们全年都可以在球场上奔跑训练成为可能。但是,迄今为止它的表现还不能完全令人满意。在一些人造球场的草皮上,球员的一次摔倒就可能会让他的皮肤被纤维摩擦灼伤;球场上的一次激烈拼抢过后,人造草坪上可能会留下不可恢复的痕迹。


瑞士联邦材料科学研究所(Empa)与TISCA TIARA共同开发了一种双组分熔纺纤维,是人造球场的理想选择。它的纤维有着坚硬的内核,这不但使人造草坪更加坚韧耐用,还让它有了更好的弹性,这是球员奔跑时最喜爱的一点;这种纤维还有着柔软的外衣,“亲肤”的特性可以不再使运动员受到擦伤。有了这样的绿茵场,应该会有越来越多的小朋友爱上踢球了吧。球迷也可以看到更多精彩的拼抢和高水平的足球比赛了。



04 光治疗医用绷带


由瑞士材料科学研究所(Empa)发明的光学纺织品传感器拥有柔韧的纤维,可以完美应用于医用包扎,并且方便进行清洗和消毒。依托于一项瑞士的熔化新工艺,聚合物光纤被编织到纤维中,当它连接到LED时,这种高科技绷带可以直接覆盖在人体皮肤上,以治疗所需的波长对病人的患部或者需要监测的部位进行照射。目前它已经用于短波光治疗出生后患黄疸的婴儿。除此之外,它还可以用来制作新型发射器和探测器,通过光脉冲信号和光强度监测皮肤表征、心率、氧饱和度以及新陈代谢功能。





05 “梦想改造家”的神器


这真的是一项神奇的黑科技材料:它具有15项吉尼斯世界纪录!世界上最好的绝缘体,世界上最轻的固体……气凝胶因其酷感外观而被称为“冷冻烟雾”,它的绝缘性能是目前所使用的绝缘漆的两倍。它由约5%的二氧化硅组成,其余均为空气。气凝胶曾在20世纪60年代被用于隔离太空服。



居住在老房子中,多少都会遇到一些不舒适的地方。瑞士材料科学研究所(Empa)基于它全新开发了一种高科技建筑材料:气凝胶基石膏。它还能够直接覆在砖砌体上,由它保护的老房子可以变的更加宜居,还可以保护古建的外观在维修工程中不被破坏。


这种新型气凝胶基石膏具有良好的水蒸气渗透性,可以防止霉菌对墙体的侵袭。它的涂层导热率小于30mW/mk,被它保护的老房子犹如具有了隔温层,可以有效减少的能量散失,可以为你节省许多电费和燃力哦。无论是作为墙体保温材料,还是作为绝缘板,它在未来的建筑工程中一定会有广泛的应用。