材料課程中新型材料與工業設計未來發展的關系和影響研究

侯宇飛 寇俊瑋 （湖南工學院 421000）

材料課程中新型材料與工業設計未來發展的關系和影響研究

侯宇飛 寇俊瑋 （湖南工學院 421000）

隨著科技的不斷發展，工業設計的關注點不再局限于造型，而是向著工藝、材料、工程等多維方向不斷深入發展。生產工藝和材料選擇在工業設計中具有極其重要的意義，新的設計理念所提出的要求傳統材料已無法滿足，從而新型材料的研究發展已為工業設計的發展扮演著重要角色，對概念產品的研究和生產投放起著關鍵性作用。與此同時，新型材料的使用已經成為提升企業競爭力的重要手段，只有掌握了最先進的材料，才能在高技術及產業的發展上占有主動權。

新型材料；工業設計；發展

湖南工學院大學生研究性學習和創新性實驗計劃項目《新型材料與工業設計未來發展的關系和影響》結題論文

在產品和設計日益更新發展的大環境下，對于產品設計和制成材料二者間的結合與探討提出了更高和更新的要求，工業設計及材料學科傳承和創新各自的解決方案，以及二者間傳統和創新的結合，使得其發展方向的更加多維和靈活，新的設計思想和新型材料的結合便決定了學科和行業整體的發展水平并引導未來發展的方向，本文以優秀案例為落腳點，著手分析兩者之間的結合優勢并展望其發展方向。

一、材料與工業設計的融合

材料深度融合于工業設計中，并應用于各類產品組合而成，任何設計都必須建立在可選用材料的基礎上，因此設計師在美學理念的驅動下必須同時考慮現有材料的工業設計延伸性；材料與工業設計的深度銜接，其材料的拓展功能往往會促進工業設計的深遠發展，而新的設計理念實施勢必會聯系應用新型材料甚至促進新材料的生成應用，材料的新發展也更替了更多的規則要求，并驅動了材料的各個環節的創新發展新型材料。由此，工業設計是材料科學的應用，材料科學是工業設計的基礎，設計師在進行工業產品設計時，不僅要從工業設計思維著手，考慮設計的合理性與可行性，在除美學要求外還能夠滿足使用性能、加工工藝、價格合理、環境友好等各方面要求，也要從材料特別是新型材料的應用發展進行思考應用，從而達到兩學科之間的良好結合。

二、新型材料在現代工業設計中的運用案例分析

1.Uncle Jack沙發

意大利家具品牌Kartell的Uncle Jack沙發排在2016年紅點獎最佳設計獎首位。此款產品摒棄了傳統沙發的皮革材質，采用獨特的聚碳酸酯塑料制成的，保持了玻璃般的透明質感。聚碳酸酯本身是一種具有較高的沖擊韌性和力學性能的熱塑性樹脂，其弊病在于耐水解穩定性不夠高，買刮痕較差，耐有機化學品性，缺口長期暴露于紫外線中會發黃。和其他樹脂一樣，聚碳酸酯容易受某些有機溶劑的浸濁。但Kartell公司利用特殊的方式將其改性，從而使Uncle Jack沙發觸感柔軟的同時保證了堅固性，經久耐用。與普通沙發相比，無論是從外觀上還是從使用上來說，Uncle Jack無疑在于傳統產品和新型材料的結合應用方面進行了成功示范。

2.普林斯頓大學3D打印耳朵

3D打印技術是現代工業中一支快速發展的技術分支，普林斯頓大學的一個納米科學家小組通過研究一種化學物質水凝膠，并利用3D打印技術生成出一只仿生耳朵。科學家們選擇新型的打印材料打印出仿生耳朵，其原理是選取組織工程學中的水凝膠，并作用在小牛身上的細胞，加入一種可傳播無線射頻信號的納米銀粒子聚合物，其成果在于小牛細胞將變化為軟骨組織，并實施在線圈天線上。

經測試這只耳朵可接收的信號超出了人耳的接收范圍。目前影響于無線電波，但科學家在嘗試利用新的研究方法，并可以通過結合其它材料進一步擴大這種人造耳朵的接收范圍。

3.用纖維素做成的免洗餐具

瑞典明日機器設計工作室聯合科研公司Innventia由一種新型的纖維素材料引發靈感，設計并研發了一種免洗餐具，此款免洗餐具有兩個單位的兩種不同新型材料特性結合而成：Innventia開發的制作餐具所采用的質輕而結實可做任意曲面造型的纖維素材料；瑞典皇家工學院開發的新型排污、易清理涂料。設計師們運用纖維素漿的材料，制作成像陶瓷一樣堅硬而不會摔碎的板材。瑞典皇家工學院開發的新型涂料采用了一種叫做“超臨界溶液快速膨脹”的技術，可以模仿荷葉的表面結構，可以排斥水和污物。

四、新型材料與工業設計未來發展

新型材料以傳統材料為基礎。其經組成、結構、設計和工藝上的更新，因而高材料性能的新型材料應運而生。其應用范圍廣泛，并同信息技術、生物技術一同開啟了二十一世紀最重要和最具發展潛力的新領域。

伴隨著經濟生活的日新月異，消費者對產品質量的意識越來越強，對產品的購買標準也不斷提升。這些標準要求盡量減少產品對環境的影響，增強產品的可持續使用性，提升產品的用戶體驗。因此工業設計們新的設計理念驅動著材料整體的創新發展，也帶動著材料研究人員研發更多的新型材料，推動了新型材料的發展。

同時新型材料的突起也促進了現代設計的發展。設計師利用新型材料來設計各種產品，新的材料即滿足了產品的功能方面的要求，也在造型和外觀上獲得了很大的成功。對于傳統的設計觀念，新型材料很大程度上豐富了設計，也在一定的程度上對傳統的設計產生巨大的沖擊。

五、結語

工業設計作為一門獨立完整的現代學科，它經歷了長期的傳承發展和探索創新的過程，并且這個過程還將繼續伴隨學科發展，它的變化投射出物質生產的時代性和社會科技的延伸性，也形成了一定社會意識形態的發展趨勢。它在一定程度上也反映著材料學科的蓬勃發展，日益增長的產品需求對材料的要求也越來越高。因此開展材料科學的研究、掌握相關知識，豐富的新型材料應用經驗，是在工業設計中取得成功的關鍵。材料作為設計的物質基礎和載體，引領著科學技術研究持續發展，隨著歷史的推進，設計材料的多樣性為工業設計拓寬了更為廣闊的視野。工業設計打開了廣闊的天地。

[1] 何人可.工業設計史[M].北京：高等教育出版社，2004.

[2] 趙占西.產品造型設計材料與工藝[M]. 北京：機械工業出版社，2008.