Používanie rôznorodých materiálov patrí k dizajnu
prakticky od jeho vzniku. Správne zvoliť materiál, z ktorého bude
navrhovaný produkt je jednou z kľúčových úloh dizajnéra a úzko súvisí
(popri peknom dizajne a správnej funkčnosti) s úspechom produktu na
trhu.
Dizajnéri pracujú so širokou paletou materiálov, ktorá sa s rozvojom
technológií neustále rozrastá o nové, často s neuveriteľnými
vlastnosťami, či už vizuálnymi alebo funkčnými. Veci, o ktorých sa pred
tridsiatimi rokmi písalo len v sci-fi literatúre, dnes už vieme vyrobiť
a mnohé pokročilé materiály sa dnes každodenne používajú bez toho, aby
sa nad tým niekto pozastavil.
Dá sa povedať, že z pohľadu dizajnéra
boli materiály vždy kľúčovou oblasťou, ktorá spočiatku obmedzovala
(napr. pred príchodom plastov bola možná tvarová databáza značne
menšia), ale neskôr sa možnosti rozrástli do takej miery, že sa zdajú
byť nekonečné. Vzhľadom na obrovské množstvo nových materiálov, ktoré sa
objavili na prelome tisícročí nemá zmysel venovať sa každému z nich
osobitne. Pokúsil som sa ich preto čo najprehľadnejšie roztriediť do
niekoľkých kategórií a osobitne sa venovať len im.
Úplne
najzákladnejším kritériom je pôvod materiálu – na základe neho poznáme
dva typy materiálov – organické a anorganické. Obidva majú svoje miesto
v dizajne, či už ako tradičný materiál (drevo, koža, oceľ), alebo nový
(nanomateriály, syntetické polyméry a pod.). Všeobecne platí, že
tradičné materiály majú horšie vlastnosti, ale ľahšie sa zháňajú a majú
nižšiu cenu ako materiály nové. Preto ich stále môžeme nájsť hojne
zastúpené predovšetkým v bežnom dizajne. Nové materiály sú často
priekopníkmi nejakej novej technológie a preto aj ich cena je vyššia,
čím sa zaplatí drahý vývoj. Samozrejme ani nové materiály neodolávajú
zubu času večne a neskôr sa z nich može stať materiál tradičný (viď.
plasty – novinka v 60. rokoch, dnes najlacnejší a všadeprítomný
materiál).
Kompozitné materiály
Kompozitné materiály
patria medzi tie staršie nové materiály, na trhu sú približne 20 – 25
rokov, ale stále majú čo ponúknuť. Dokonca je možné, že v budúcnosti
úplne nahradia drevo a iné často používané materiály. Kompozity by sa
stručne dali charakterizovať ako materiály kombinované, vždy ide
minimálne o dve rozdielne zložky spojené do jednej, pričom zväčša jeden
plní spevňovaciu funkciu a druhý spojovaciu. Najpoužívanejší kompozit
poznáme z architektúry – železobetón. V priemyselnom dizajne sa často
používa kompozit skleného alebo uhlíkového vlákna a tvrdenej živice, či
napríklad kevlar. Medzi prednosti kompozitov patrí predovšetkým ich
nízka hmotnosť, vysoká pevnosť, praktickosť použitia a často aj nízka
cena. Na trhu sa objavujú dokonca kompozity, ktoré sú 100 percentne
recyklovateľné a majú skvelé termoizolačné vlastnosti. S príchodom
pokročilých tecgnológií je prakticky možné „namiešať“ zložky kompozitu
tak, aby mali presne požadované vlastnosti, napríklad aj imitáciu
organických povrchov – poznáme kompozitné materiály, ktoré sa vyrábajú
z dreveného odpadu a majú v budúcnosti úplne nahradiť čisté drevo.
Samostatnú kategóriu tvoria tzv. prepregy, čo sú predimpregnované
kompozitné pláty, ktoré stačí vložiť do formy a nechať vytvrdnúť, čo
uľahčuje a urýchľuje prácu dizajnéra.
Ako pevnostná zložka sa
v kompozitoch môže použiť aj kovová matrica, čo umožňuje dosiahnuť
vhodnú kombináciu vlastností v jednom materiáli ako sú vysoká pevnosť a
tuhosť pri nízkej hustote, vysoká tepelná a elektrická vodivosť, zvýšená
oteruvzdornosť, dobré mechanické vlastnosti za tepla a pod..
Kovové peny
Za
zaujímavé nové materiály môžme považovať aj tzv. kovové peny , ktoré sa
takisto ako kompozity vyznačujú nízkou hmotnosťou a extrémne vysokou
tuhosťou. Peny sú navyše schopné absorbovať energiu nárazu a tak sa
používajú ako deformačné zóny v automobiloch. Sú zdravotne nezávadné,
tlmia vibrácie a pohlcujú elektromagnetické žiarenie. Zatiaľ si moc
nenašli cestu k priemselným dizajnérom, ale stále sa objavujú nové typy
kovových pien, ktoré by mohli byť pre dizajnéra zaujímavým riešením.
Drevo
Drevo som už zaradil medzi tradičné materiály, ale v poslednej dobe sa
objavujú nové možnosti jeho použitia. Vďaka novej technológii spájania
drevených dýh pod špecifickým uhlom je možné z dreva vyrobiť skutočne
pevný a odolný materiál, ktorý je možné využívať v nosných systémoch
budov, ale napríklad aj v interiérovom dizajne. Vďaka tomuto objavu je
dnes už možné stavať výškové budovy z dreva, ktoré sú vďaka špeciálnym
úpravám nehorľavé a maximálne ekologické (čo sa nedá povedať o
železobetóne).
Jedna z najvyšších moderných drevených budov sa v
súčasnosti nachádza v Londýne. Nazýva sa Stadthaus Murray Grove a ide o
deväťposchodovú, skoro 30 metrov vysokú rezidenčné budovu. Z dreva sú v
nej aj výťahové a schodiskové šachty!
Plasty
LG HI-MACS
Prírodný
akrylátový kameň, ktorý sa vyrába zo zmesi prírodných minerálov,
polymetylakrylátu a pigmentov. Jeho jediným výrobcom je firma LG. Vyniká
predovšetkým neporóznou štruktúrou odolnou voči opotrebeniu a chemickým
látkam, možnostou voľne tvarovať po zahriatí a schopnosťou lepenia bez
viditeľného spoja. Takisto je nehorľavý, nenasiakavý, dobre vedie svetlo
a je príjemný na dotyk. Jeho využitie je široké, dnes sa používa
predovšetkým na kúpeľne a kuchyne, ale možno ho použiť aj v exteriéri.
Ďalším zaujímavým plastovým materiálom je tzv. tekuté drevo. Na prvý
pohľad je na nerozoznanie od živého dreva, no v skutočnosti ide o plast,
ktorý sa vyrába z dreveného odpadu a špeciálneho vosku. Vďaka tomu je
možné ho za tepla vstrekovať do foriem, prípadne ho nekonečne veľa krát
recyklovať. A keďže sa vlastne vyrába z odpadu, je aj extrémne lacný.
Materiály s tvarovou pamäťou a inteligentné materiály
Tvarová
pamäť je efekt, ktorý môžme pozorovať predovšetkým pri niektorých
kovoých zliatinách, ale bol objavený aj u niektorých plastov a v
keramike. Súvisí to so zmenami atómovej štruktúry pri rôznych teplotách,
dizajn z takéhoto materiálu je potom schopný so zmenou teploty rôznej
deformácie. Niektoré kovové materiály zas nereagujú na zmenu teploty,
ale na elektromagnetické pole a deformáciu tak môžme dosiahnuť
elektrickým prúdom. So zmenou atomárnej štruktúry súvisia aj vizuálne
javy ako napr. farba. Neprekvapí preto, že dnes už máme aj kovové
materiály, ktoré môžu samy od seba meniť farbu, takéto materiály často
nazývame aj materiály inteligentné. Asi najúžasnejší z týchto nových
inteligentných materiálov je samoopravovací plast, ktorý vie poškodené
miesto do istej miery sám opraviť, len s pomocou denného svetla, a čo je
ešte neuveriteľnejšie, takéto poškodené miesta môžu aj krvácať (pri
poškodení zmenia farbu a upozornia tak na potrebnú opravu). Asi nemusím
pripomínať, že využitie takýchto materiálov v dizajne je naozaj široké.
Keramické materiály
Vyrábajú
sa vysokotepelnými chemickými reakciami z kremičitanov, oxidov,
nitridov a pod.. Všeobecnými vlastnosťami keramických materiálov z
chemického hľadiska je nereaktivita, z mechanických vlastností tvrdosť,
vysoká tepelná stabilita a krehkosť a z elektrických nevodivosť. Nové
keramické materiály sú navyše ekologické a niektoré druhy biokeramiky sú
dokonca bioaktívne (tzn. že na ne organizmus reaguje ako na živé
tkanivo). V dizajne sa využíva hlavne jej tvrdosť (nože) a tepelná
stabilita (kuchynské náradie kde je potrebná odolnosť voči teplotám –
hitom sú keramické panvice, kde keramický poťah dosahuje vďaka
mikroštruktúre nepriľnavý charakter).
Uhlík
Uhlík je
zázračný chemický prvok, ktorého kryštalická štruktúra má takmer ideálne
termoizolačné a elektrovodivé vlastnosti. V závislosti od konkrétneho
atómového usporiadania môže mať aj skvelé pevnostné atribúty, preto sa
najčastejšie stretávame s uhlíkovým vláknom, ktoré sa v podobe tkaniny
používa v tzv. karbóne – vysokopevnom kompozitnom materiáli, ktorý si
našiel uplatnenie napr. v motoršporte ale aj v bežnom industriálnom
dizajne. Prelomovým uhlíkovým materiálom by sa v blízkej budúcnosti mal
stať tzv. grafén, ktorého takmer dokonalá elektrická vodivosť a svetelná
priepustnosť mu zaručuje pevné miesto vo fotovoltaike a nových
zobrazovacích zariadeniach. Ďalším derivátom uhlíka sú uhlíkové
nanotrubice, ktoré môžu dobre slúžiť napr. v elektrotechnike. Podľa
jednej štúdie sú dokonca kľúčom k bezpečnému uchovávaniu tekutého vodíka
vo vodíkových automobiloch. Uhlíkový základ má aj nový prevratný
materiál na uchovávanie elektrickej energie. Ide o materiál vyvíjaný
švédskou automobilkou Volvo, ktorý sa vzhľadom podobá plastu (aj jeho
použitie je rovnako všestranné) ale zároveň môže slúžiť ako batéria.
Využitie takéhoto materiálu v dizajne by opäť bolo nekonečné, vzhľadom
na nepraktickosť a neekologickosť súčasných Li-ION a Li-POL batérií.
Aerogély a iné nanomateriály
Aerogél
je zrejme najľahší materiál na svete, viac ako 99 percent objemu tvorí
vzduch (meter kubický váži menej ako kilo). Vďaka tomu sa mu hovoí aj
zmrazený dym. Je to špeciálna nanoštruktúra, zložená z trubicovitých
útvarov, ktoré zabezpečujú okrem nízkej hmotnosti aj skvelé
termoizolačné vlastnosti.
Nanomateriály ako také už prenikly do
bežného života, niektoré luxusné značky oblečenia ponúkajú textil, ktorý
sa sám vyčistí (a to priamo na tele) a nikdy ho netreba žehliť. Takisto
automobilky používajú na okná špeciálnu povrchovú nanovrstvu, na ktorej
sa nikdy nezachytí špina. Nanomateriály sú už bežné dokonca aj
v architektúre, ci už ide o nestarnúce nanotitanové nátery, alebo
o obyčajný cement. Táto technológia ale so sebou prináša aj isté riziká,
napr. bolo zistené, že nanotrubice pôsobia na organizmus podobne ako
azbest a mnoho z nich sa nedá ekologicky zlikvidovať. Nanomateriály sú
ale zatiaľ ešte v plienkach a majú pred sebou veľkú budúcnosť.
Žiadne komentáre:
Zverejnenie komentára