این مقاله، اولین مقاله در باب جوهر مواد، در ستون روزنامه، به قلم کریستوفر بنی (Christopher Brenny) و ارائه شده توسط AD Materials است ، که به بررسی نوآوری در کاربرد مواد در معماری می پردازد.
ماده بدون عملکرد هیچ است. به عنوان مثال ویژگی های پلاستیک ، به نسبت جا و چگونگی استفاده از ماده ی خام آن در طول فعالیت شکل دهی، به طور چشمگیری متفاوت است. یک نوع ماده می تواند در ساخت یک کیف، یک ظرف جامد، یا در بافت یک پارچه به کار برده شود. تفاوت بین یک بطری آب یکبار مصرف و فرش آنقدر واضح است که نمی توان بدون آگاهی قبلی از روند ساخت هر یک، بین مواد آن ها ارتباطی برقرار کرد.
نتیجه ی اکوسیستم مواد یک سناریو است که در آن طراحی و تولید باید از یکدیگر مطلع باشند. این ارتباط غالبا در صنعت ساخت وساز به آرامی حرکت می کند بنابراین تشخیص آن مشکل است و آهسته تر از آن است که بتوان با آن سازگار شد. آلیاژهای حافظه‌دار (Shape memory alloys) مانند نیتینول (سیم عضلانی)، به عنوان مثال، بتدریج درحال وارد شدن به فرهنگ اصطلاحات عمومی هستند. با وجود اینکه، این مواد نوظهور جا افتاده اند،اما هزینه ی بالای اجرای آن ها، مانعی بر سر راه استفاده از آن ها است. مگر اینکه آلیاژهای حافظه دار، با استفاده از فلزات فراوان تر مانند آلومینیوم ساخته شوند تا احتمالا یک محصول ویژه برای استفاده های خاص باقی بمانند.
پلاستیک های حافظه دار(Memory plastics) ، در حالی که کمتر استفاده و شناخته شده اند، پتانسیل قابل توجهی برای تبدیل شدن به یک وسیله ی مانوس و آشنا در زندگی روزانه ما را دارند. ترکیب این تکنولوژی و وزن کم آن، توانایی سازه ای مواد اسفنجی ، تعصب ما در استفاده از بسته بندی های قابل حمل و مسطح ممکن است به زودی آن را از ماده ی یک بار مصرف و خیالی به چیزی زیباتر و باارزش تر تبدیل کند.
این نمای خارجی هم ایستا (Homeostatic) هرچند بسیار پر هزینه است ، اما شامل مصالحی است که برای جلوگیری از افزایش گرمای خورشید، خم و راست می شود.
کارل دی اسمت (Carl de Smet) علم مواد و طراحی را در شرکت خود نومنان (Noumenon) ترکیب کرد تا مرزهای استفاده از مواد حافظه دار را جابجا کند. مبلمان پلی اورتان طراحی و ساخته شدند که دارای خصوصیات مناسب برای حمل و نقل و خود مونتاژ بودند. با اجتناب از شیوه ی اچار الن آیکیا (Ikea)، وبسایت نومنان آشکارا اظهار می کند که ” مواد مکانیسم است، بسته بندی = محصول.” نمونه های صندلی های آزمایشی به شکل بلوک های فشرده حمل شدند تا به شکل نهایی خود تحت فرآیندهای فیزیکی مناسب، در آیند.
در صورت تولید، این تکنولوژی استفاده ی گسترده ای دارد، شاید حتی در ساخت پناهگاه های امداد اضطراری یا متحرک. مواد حافظه دار مورد بحث می تواند هم كنگره‌دار و هم قالبگیری تزریقی باشد. بر اساس گفته ی اسمت:
“این نوعی پلی یورتان یا PU است. در صنعت خودرو، چرم مصنوعی از PU ساخته می شود. پس می توانیم این کار را مثل چرم مصنوعی یا چوب مصنوعی انجام دهیم، تنها اتمام روند قالبگیری می ماند. بستگی به قالب و نحوه ی ارائه آن دارد”
این نمونه مبلمان آزمایشی به اندازه ی کافی متراکم است که “سخت است و آنچنان محکم که می توان آن را در تکیه گاه سازه ای به کار برد. و زمانی که گرم می شود و می خواهد تغییر شکل یابد، نرم می شود” فرمولبندی فعلی جوری برنامه ریزی شده است که در دمای 70 درجه سانتیگراد منبسط شود و به آلیاژ قالبی حافظه دار تبدیل شود. مانند نیتینول، این جریان می تواند در ایجاد واکنش حافظه دار کردن،استفاده شود.
البته این فناوری نوظهور مشکلات جزیی دارد. در حالی که پلی اورتان طی یک فرآیند گرمازا تولید می شود، ذرات تشکیل دهنده فرار آن و عوامل پف کننده ( برای تولید پلی یورتان اسفنجی استفاده می شود) دارای پیشینه ی سوال برانگیز زیست محیطی است. این ماده زیست تجزیه پذیر نیست به همین دلیل معمولا ترجیح داده می شود به جای بازیافت، به موادی با کیفیتی نازل تر تبدیل شوند. (downcycled).
با این حال، اگر یک بسته ی مسطح را به یک چیز با ارزش و مستقل تبدیل کنیم،مسئله ی دفع کمتر فوریت میابد. علاوه بر این، توسعه و پیشرفت پلاستیک های گیاهی ممکن است یک جایگزین مناسب فراهم آورد. در ترکیب با برنامه ی کاربردی تک ماده ای استفاده شده توسط نومن ، این تکنولوژی به زودی ممکن است انقلابی را به وجود آورد.
منابع و ماخذ:
Feske, Bert (October 2004). “The Use of Saytex RB-9130/9170 Low Viscosity Brominated Flame Retardant Polyols in HFC-245fa and High Water Formulations”. Las Vegas, NV: Alliance for the Polyurethane Industry Technical Conference.
“Memories of the Future by Carl De Smet.” Interview by Marcus Fairs. Dezeen. 25 Oct. 2012. Web. 25 Oct. 2012. <http://www.dezeen.com/2012/10/25/noumenon-by-carl-de-smet/>
Minner , Kelly . “Moving Homeostatic Facade Preventing Solar Heat Gain” 05 Jan 2011. ArchDaily. Accessed 26 Oct 2012. <http://www.archdaily.com/101578/>
Noumenon – Shape Memory Polymer. Web. 25 Oct. 2012. <http://www.noumenon.eu/
این مقاله از دو مقاله اقتباس شده است که در ابتدا در Material Strategies به چاپ رسید: طراحی ماشین آلات و فوم های حافظه دار (Designing the Machine and Foamed Memories)
کریستوفر برنی (Christopher Brenny) کارشناس ارشد معماری فارغ التحصیل دانشکده ی طراحی دانشگاه مینه سوتا، علاقه مند به فصل مشترک بین زیست شناسی ، معماری، و مواد در حال ظهور است. او در حال حاضر طراح استودیوی معماری NewStudio است.
Christopher Brenny. “Material Substance: When Material and Mechanism are One” 31 Mar 2014.
مقداد علی بخشی هستم. موسیقی دان، برنامه نویس، متخصص هوش مصنوعی، علم داده، متخصص بلاکچین و توسعه دهنده ربات های هوشمند.
دانش آموخته مقطع ارشد و دکتری دانشکده فنی دانشگاه تهران هستم. با سابقه تدریس درس برنامه نویسی در دانشگاه (پردیس بین الملل کیش دانشگاه تهران)