浅谈新型材料在当代产品设计中的创新应用

米雅静

引言

材料的发展与进步伴随了整个人类文明历程，从石器时代到青铜时代，再到冶金业与化工业的不断成熟，见证了人类技术的发展与生活需求的增长。而今，生物材料、纳米材料等越来越多新型材料的出现，必将带动新一轮的社会进步与产品升级，本文通过列举几种新型材料，浅谈其在当代产品设计中的创新应用。

一、新型材料的定义及优势

一般认为，新型材料是指新出现的或正在发展中的，具有传统材料所不具备的优良性能或特殊用途的材料；或采用了新工艺技术或生产设备，使传统材料的性能有显著的提高或发掘其新的用途的材料。广义上来说，一些满足高新技术产业发展需要的一些关键材料也属于新型材料的范畴。

根据这个定义，从某种意义上说，我们现在常见的钢铁，在青铜或石器时代也是先进的新型材料。因此不必对新型材料有太高深莫测的理解，或是认为新型材料有多么稀有罕见，也许在未来，当前的新型材料就是生活中的必需品。

目前的新型材料以化工业新型材料占绝大部分，例如有机材料，有机硅、有机氟材料等，相比传统的硅、氟材料，有机材料具有更高的稳定性、耐热性和耐化学性，其中起步较早的有机硅材料更是已经广泛应用于各种商品中，如有机玻璃、硫化硅橡胶等。

纳米材料作为媒体报道中出现频率最高的新型材料，将成为第五次推动社会经济各领域快速发展的主导技术，本世纪的前20年也是纳米材料与技术发展的关键时期。作为比微米还小一千倍的极小单位，其排列组合的可能性远远超过微米级材料，由纳米电子代替微米电子，纳米加工代替微米加工，纳米材料代替微米材料，纳米生物技术代替微米尺度的生物技术，已经是未来技术产业发展的必然趋势。

二、新型材料的应用领域

1.化工业

化工业既是新型材料的生产者，也是新型材料的最大受益者。一些新型材料在生产出来后，便直接应用于化工生产当中，充当支持、阻隔、催化的新材料，继续推动化工业技术的进一步发展。

2.建筑业

建筑景观中也有大量运用新型材料的先例，例如北京奥运会著名的场馆“水立方”，采用PTFE膜材料，整体外观就像不规则的泡泡一般。这种材料使水立方拥有良好的绝水性能，并能通过雨水完成自我清洁，PTFE膜上的镀点又有遮光保温的作用，整个场馆技术性与艺术性十足。

3.医药行业

纳米材料给医学带来了更多希望，纳米机器人胶囊、纳米手术刀的问世，为疑难杂症的攻克提供了更多的可能性。生物材料能高效模拟人体硬软组织、器官和血液等的组成，并具有优异的生物相容性和生物活性或生命活性。新型人造器官、人造血液等成为未来的研究趋势。

4.国防产业

军工材料对国防科技、国防力量的强弱和国民经济的发展具有重要的推动作用，是武器装备的物质基础和技术先导，是决定武器装备性能的重要因素，也是拓展武器装备新功能和降低武器生产制造费用，协助国家取得和保持军备竞争优势的原动力。

三、新型材料与产品设计

目前，已有部分企业将新型材料融入自己的产品设计中。例如利用感温材料制作的杯子，能根据杯子颜色的变化判断大致的水温；荷叶仿生材料的灶具面板，能有效隔绝油污，更好打理。新型材料的运用拓展了产品的功能和性能，是一种新形式的产品创新。

在利用新型材料设计产品，为其添加附加属性时，也应注意以下几点：

1.材料与产品的适配性

任何一种材料的使用都有一定的限制范围，在运用新型材料时，要注意是否在合理的范围内。例如，有毒性的材料绝对不可用于餐具等产品的设计生产当中；易损耗材料不可用于耐用品的设计当中。当材料的运用与产品本身不兼容时，可能会造成一定的产品风险。

2.新型材料的绝对优势

部分产品设计者容易陷入一个误区，觉得利用一种以前没有的材料制作产品就一定是好的创新。但材料的创新，应该是新型材料具有绝对优势的前提下，还是以杯子为例，钢化玻璃制成的杯子要比普通的玻璃杯更坚硬，更耐摔，同时破碎后的碎片不会割伤手，这就是绝对优势；若更换的材料相比传统玻璃，其坚硬程度、透明程度等没有任何的优势可言，那这样的新型材料运用无疑是失败的。

3.新型材料的成本问题

部分新型材料由于生产工艺不同，或对生产技术的要求更高，产生的成本可能要比传统的材料高。当这个差值在一个合理范围内时，运用新型材料设计的产品仍然具有很大的优势，但如果新型材料的生产成本过高，使得企业在产品定价时也不得不提高到一个很高的价格，那这样的新产品在市场中也不具备竞争优势。

综上所述，新型材料的运用是当代产品创新设计的一条新的路径，也为产品设计带来更多的选择，但对设计者的选择能力也提出了更高的要求。设计者要冷静分析，选择最为合适的新型材料运用到自己的产品设计中，提升产品在市场竞争中的地位。