改变世界的新材料.doc

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1、改变世界的新材料　　建筑大师弗兰克・盖瑞曾打造西班牙毕尔包古根汉美术馆及迪斯尼音乐厅，吸引无数游客前往朝圣，但建筑界下1项重大突破可能并不是来自建筑师，而是源于化学家，由于未来建筑样貌除受建筑师的灵感影响，也会遭到使用材质左右。科学家正在研发新式复合建材，不但比过去更强韧、更平价、更环保，也一样更具智慧，能够与周遭环境互动、呼应，也能随之调剂，对不管是温度、光线、压力、湿度、乃至是污染物，都能产生反应。这些潜伏利益相当惊人。有些“智慧建材”能保持室内温度稳定，故不需使用空调，同时下降用电量：有些材质具有修复能力，既能抵抗风吹雨

2、打，亦可延长使用年限：还有材质能改变4周环境。清道夫最简易的创新科技早已面世，但并不是砖瓦本身，而是完工前最后1道涂料。英国Johnstonestrade与美国Sto等数家公司均从莲花获得灵感，制作出能抗污的外墙涂料。莲花表面粗糙，细胞上都有小小的蜡质结晶，构成微小的气泡，让水珠流下时将尘埃1并带走。新式涂料应用相同原理，故只要下1场雨，便可冲掉墙面任何尘埃，不但随时让建筑物焕然1新，还能下降保护费用，减少使用清洁剂酿成的化学污染。其他涂料更进1步，还能改良邻近空气质量，这项技术非常合适菲律宾首都马尼拉。马尼拉是全球人口密度最

3、高的城市，由于氧化氮浓度太高，每一年致使4000多名早产儿死亡。2010年间，地方政府与世界自然基金会、油漆涂料公司博伊森合作，在1座地铁站绘制200平方公尺的壁画。艺术家以博伊森公司的KNOxOUT油漆为颜料，这项产品由超细2氧化钛制成，发挥光触媒功能，吸收光线后分解空气中的氧化氮，释出微量水份、2氧化碳及硝酸钙。“菲律宾纯化学与利用化学研究所”实验后，认为这幅壁画每天能分解3万辆车排放的污染物。后来这幅壁画面积增加1倍，正对着马尼拉最繁忙的高速公路。自行修复保持干净是1回事，保持健康是另外一回事，建筑环境能否和人体骨骼样具

4、有修复能力?“仿生协会”主席亚尼内・拜纽斯指出，“人骨终其1生都在不断重塑，以加强抗压力”，她期望建筑结构也能仿效这类特质，不会因长时间使用而耗费。这类想法也许很快就将实现，美国伊利诺大学建筑系荣誉教授卡洛里恩投入结构混凝土创新研究，她表示，“混凝土相当易碎，故1般修复也撑不住。”她研发1种具黏性的修复材质，能够塞入混凝土脆弱的缝隙中，只要遇上压力，这类材质就会释出黏性渗透裂缝，构成新的连结点，这类方式可自动保持结构完全、压低修理本钱、提高建筑安全性。预防胜于医治正是这项发明的优点，目前已在4座桥梁上测试。由于桥梁整体结构改变

5、成柔软材质，能量分散至各处，不但可避免桥梁因龟裂崩塌，还让桥梁弹性更佳卡洛里恩发明的自我修复飞机行将有资金挹注，“美国空军小企业创新研究”计划支持开发自我修复的玻璃纤维与石墨复合垫片，若能使用较薄、抗压性较高的材质，便可下降飞机重量与耗油量。自我修复材质的利用潜力无穷，比如外海管线在海床上能承受更大压力，船只能迅速修复裂缝避免沉没。威斯康辛大学复合中心主任普拉迪普・罗哈吉教授也在类似领域努力，他正在开发1种新型金属，能够抵抗爆炸高温或汽车冲撞力道，希望未来可保持强度，但改良易碎问题。这类如泡沫状的金属结构中充满“微型气泡”，气

6、泡内会填入另外一种物资，例如燃煤电厂所产生的飞灰，这类回收后的粉尘功效与卡洛里恩设计的黏性物资相同，只要遇到压力、撞击或高温，气泡就会破裂，释出粉尘弥补裂缝。普拉迪普正在寻求量产机会，未来研究经费已获通用汽车及福特汽车援助。省电节能黑色屋顶会吸热，白色屋顶会阻热，但未来建筑师也许已不需择其1，新式屋顶壁砖能根据户外所需温度改变深浅色彩。麻省理工学院前研究员罗比・巴尔贝罗创建了Thermeleon公司，推出屋顶壁砖涂料，能够改变壁砖属性，保持建筑物的温度。涂料内含聚合物，气温降落时会溶化在胶质内，露出能吸热的黑色表面，随着气温提

7、高，聚合物会与胶质分裂，构成白色混合物反射光线。巴尔贝罗期望这项产品明年可量产，也表示投资者众。屋顶很合适作为省电节能的出发点，但对上班族而言，智能型窗户也许更加切身。美国与中国多所大学均在研发感热变色窗户，能随户外温度改变。最多见的做法是应用氧化钒薄膜涂料，氧化钒遇热会大幅改变透明度与折射率，虽然透明度下降会影响视野，但对不宜使用百页窗的环境却很合适。建筑环境若能取代人类部份思考与管理功能，效果不可小觑。面对突然变迁(如天灾)，人类的应变能力其实不稳妥，若能建构可实时反应的建筑环境，将可节省无数修复与重建经费，所需科技已然存

8、在，关键在于投资者能否及时行动。[译自德国《绿色未来》网站]