論硅膠材質在產品可變性設計中的運用

湛孝春

景德鎮陶瓷大學

一、 產品可變性設計概述

（一） 產品可變性設計的概念及應用原則

可變性在漢語詞典中釋義為可以變化，字面意思可了解其核心在于“可變”一詞，是指在不對物體原有形態及結構造成破壞、分解的情況下使其能夠進行一定程度變化，這樣的變化與周圍的環境因素息息相關不可分離。而就產品設計而言形態是傳遞產品本身所蘊含信息的重要元素。形，是產品的外在呈現形式。態，可以視為產品的魂之所在，一旦沒有了形和態產品的意義就蕩然無存。可變性設計正是以物的形態為載體，以發生一定形變為手段實現可變性。進一步說可變性設計就是指所設計的對象本身具有可變性設計特點的結構或者設計物本身能夠發生形變來滿足變化的環境，因此這樣的設計往往能夠滿足多種功能需求。

與可變性設計相近的設計概念有很多例如：彈性設計、可塑性設計、普適性設計、綠色設計、通用設計、可持續設計等等，之所以相近的原因在于它們的核心理念都是為了讓設計更好的為人、為環境服務，運用這些設計理念可以使設計能夠在不耗費過多成本的情況下滿足人多樣的使用需求以及適應環境的不斷變化從而達成可持續發展的目的。若要合理的運用可變性理念則應當遵循以下幾項基本原則：

1.適度原則，強調設計的適應性、應變能力以及合理的范圍

可變性設計最重要的一環就是其適應性，當在運用可變性理念進行設計時應充分考慮設計成果能否滿足不同的功能需求，能否應對周遭一定程度上的環境變化。與此同時還應當注意有適度意識，在合理的范圍之內進行應用。

2.可持續原則，強調有可持續性的周期機制

可持續發展的概念首次于20世紀70年代在斯德哥爾摩的聯合國關于人類未來環境發展研討會上提出。經過了數十年的發展其中包括了人文、科技、生態環境資源等多方面的內容。而在設計方面可持續發展原則主要體現在資源的合理有效循環利用、生產制作到使用再到廢棄的周期機制等。可變性設計在體現可持續原則上就有著重要的貢獻，其所運用的結構的可變、對于多種功能的滿足都是在落實可持續發展原則。

3.周期性原則，強調合理的設計便于回收再利用

一項好的設計不僅能夠滿足功能需求同時也要求設計者自身具有超前思維，能夠在設計的最初階段就為設計計劃好例如產品的使用壽命到期之后的回收計劃等。

（二）產品可變性設計的界定

一種具有創造性的活動，其目的是為物品、過程、服務以及它們在整個生命周期中構成的系統建立起多方面的品質。因此設計既是創新技術人性化的重要因素，也是經濟文化交流的關鍵因素。聯合國教科文組織對工業設計的定義為：工業設計是一種創造性活動，它的目的是決定工業產品的造型質量，其不僅僅是外部表征更重要的是內部結構與使用功能的關系，它站在使用者以及生產者的角度將一整塊系統轉換為一致的統一，工業設計逐漸擴大到與人類、生態環境的全方面聯系而只受工業生產局限性的限制。在產品設計當中包含著兩部分內容：產品概念設計以及產品設計。對于廣大的設計工作者而言，在其設計思維由實體產品形式呈現之前均需要通過例如草圖、電腦模型、自制模型等一連串的步驟將腦海中的概念想法表達出來。這就如同園丁修剪花叢一樣在一步步的修理過程中得以優美展現。可以看出概念設計不但能夠激發、提升設計師的設計能力，同時也能夠在解決相應問題的同時推動科學技術的發展。

二、硅膠材質概述

硅膠材質又可以稱為硅橡膠，在外觀呈現上屬于一種非晶體的形式。硅膠在其物理性質上表現較為穩定，不溶于水且除去強酸強堿等化學品外幾乎不會和任何物質發生反應。在此基礎之上硅膠材質有著比已經大量使用的例如塑料材質、金屬材質有著難以取代的優勢，即其高度靈活可變性、強度大以及吸附能力佳等。

一直以來剛性材料都是作為產品設計的唯一材料。然而隨著材料學的不斷發展，越來越多擁有優異性能的材料種類進入人們的視線，各式柔性材料便因為其自身特殊性而逐漸被人們所重視起來。而硅膠材質因為其質地相對柔軟具有彈性，作為柔性材料中最具代表性之一因此一直最能體現設計的可變性理念。其良好的柔韌性所帶來的出色的可變性能往往能為產品設計帶來出人意料的良好效果，這也是剛性材料所無法比擬的。

三、硅膠材質在產品可變性設計中的運用

（一）硅膠材質的運用為產品帶來多種功能的使用方式

功能是產品的核心要素之一，如果沒有功能的存在那產品便與僅供欣賞的藝術品無異。同時在設計界發展的過程中芝加哥學派就曾提出著名的“形式追隨功能”的口號，可見功能對于產品的重要性。而隨著時代的不斷發展，產品設計的功能需求也在不斷的發生變化，其逐漸從以往的單個產品對應單個功能向著單個產品對應多種功能需求的方向前進。因此在產品設計環節就應細心的考慮到所有可能出現的情況，留意觀察生活中的微小行為，盡可能的以設計的角度出發為使用者帶來更為良好的使用體驗。而硅膠材質的合理運用能夠較好的實現這一目標，產品往往能夠滿足多種的功能需求。

例如圖1為針對裝液體的容器而進行的設計。在我們日常的生活中經常會用到洗發水、洗潔精等均用容器承裝，當我們在使用完之后往往會直接將空瓶丟棄。這在一定程度上不僅加重了對于環境的污染同時也加重了對于材料的使用。而在這項設計中瓶子本身可以進行重復的灌裝更換再使用，同時為了方便使用者進行換裝液體而在瓶口部分使用硅膠材質來代替漏斗。這樣做的好處在于：1、減少了使用步驟，改變了以往繁瑣的使用方式；2、硅膠部分不僅可以用作漏斗同時其摩擦力大的特性使得在使用的過程中可以增加安全性。

圖1 液體容器設計

（二）硅膠材質的運用可以改良現有的產品

社會發展至今雖然我們的生活質量已經逐步提高，但是生活中仍有許多需要解決的實際問題在等著我們進行解決。例如圖2所示為針對垃圾桶所進行的改良設計。垃圾桶對于垃圾進行收集的功能除了擺放在地面被動的收集垃圾外有時也需要主動的去收集垃圾。比如在桌面上出現碎木屑、碎紙屑等非常細小的垃圾時人們會下意識的將垃圾桶貼近桌面將垃圾“趕”進桶內，可是由于垃圾桶多為圓形結構因此在貼到桌邊時往往會有很大的縫隙從而使漏掉垃圾。為此所能想到的解決方案可能是改用方形垃圾桶，但是相較于方形垃圾桶而言，圓形垃圾桶不僅方便注塑制造運輸儲存而且最重要的是在同等容積的情況之下圓柱體的表面積最小因此其容積也最大。為此筆者運用可變性的理念進行垃圾桶的改良設計。在垃圾桶的最上部分采用硅膠材質進行設計使得垃圾桶在貼上桌邊時能夠產生一定程度的形變，所增大的接觸面積可以方便將垃圾從桌面移入垃圾桶內而不會撒落。

圖2 垃圾桶改良設計

又例如圖3所示是為特殊人群設計的針頭。相較于擁有較好視力的年輕人來說年長的老人在穿針的過程中往往不僅需要老花鏡、放大鏡這些輔助設備同時還需要一個擁有良好光線的環境，而即使在需求都滿足的情況之下也需要嘗試很久才能成功的將線穿過針頭。對于這一問題通過運用可變性設計理念便能夠較好的解決，即針對針頭尾部的穿線洞采用柔性材料進行替換。這一設計很好的使針頭的穿針孔突破了以往過于狹小難穿入的空間，硅膠材質所具有的柔韌可變性能夠使得孔洞由原來的細小狹長改變為近乎圓形從而更有利于線從中穿過。

圖3 針頭穿線孔設計

通過以上幾個案例的分析可以看出，硅膠材質作為一種特殊材料其重要性不言而喻。柔性材料的合理利用能夠幫助解決日常生活中所遇到的實際問題，例如上文所提到的多種功能性作用以及為特殊人群所進行的針頭設計都對硅膠材質在產品設計中的作用進行了很好的詮釋。