柔性家居材料設(shè)計(jì)應(yīng)用趨勢(shì)洞悉
——以魚(yú)類再生材料為例

文_清華大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)研究中心設(shè)計(jì)戰(zhàn)略與原型創(chuàng)新研究所 蔣紅斌 趙妍 江虹瑾

魚(yú)類廢料包括魚(yú)骨、魚(yú)皮、魚(yú)鱗等，與生活聯(lián)系密切，通過(guò)材料實(shí)驗(yàn)證實(shí)可作為家居產(chǎn)品中的柔性材料來(lái)源，具有良好的強(qiáng)韌性、耐用性、安全性和環(huán)保性，且降解速度遠(yuǎn)超石化塑料等傳統(tǒng)家居材料。通過(guò)文獻(xiàn)綜述和案例研究，為魚(yú)類再生柔性家居材料在“泛家居”產(chǎn)品系統(tǒng)中應(yīng)用拓展空間，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)與測(cè)試，挖掘魚(yú)類材料優(yōu)于傳統(tǒng)材料的生態(tài)屬性。魚(yú)類再生材料有益于在居家環(huán)境中促進(jìn)人與自然情感互動(dòng)；提升家居產(chǎn)品的用戶心理體驗(yàn)；打造可持續(xù)材料發(fā)展新勢(shì)能；筑造高品質(zhì)的未來(lái)家居生活。

引言

隨著現(xiàn)代家具設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的家具突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思維的桎梏、加入新的元素，賦予家具產(chǎn)品更多的形式和內(nèi)容[1]。而對(duì)于自然材料，人的親近感是與生俱來(lái)的、隨時(shí)可以喚起的[2]。由于海洋資源種類與數(shù)量龐大，許多海洋生態(tài)材料仍亟待人們探索與開(kāi)發(fā)[3]。魚(yú)類廢料作為一種潛在的材料來(lái)源，具有可再生性和降解速度快等優(yōu)勢(shì)，成為吸引人們關(guān)注的研究方向。如何將魚(yú)皮廢料應(yīng)用在家具設(shè)計(jì)中，創(chuàng)造綠色可持續(xù)的環(huán)保家具產(chǎn)品，成為家具系統(tǒng)化、生態(tài)化、個(gè)性化的一種新途徑。

一、柔性材料使用優(yōu)勢(shì)分析

柔性材料在創(chuàng)新和高效家居設(shè)計(jì)中具有巨大的可持續(xù)發(fā)展勢(shì)能。表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，回收利用。柔性材料可以采用回收利用的方式生產(chǎn)，降低對(duì)原材料的需求。通過(guò)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，將廢棄材料回收再利用，減少資源的消耗和浪費(fèi)。第二，節(jié)能減排。柔性材料的制造過(guò)程可以更加節(jié)能環(huán)保，減少對(duì)能源的消耗和溫室氣體的排放。通過(guò)使用低能耗的生產(chǎn)工藝和技術(shù)，降低對(duì)環(huán)境的負(fù)荷。第三，生物降解性。柔性材料可以選擇具有生物降解性的材料來(lái)制作，使其在使用壽命結(jié)束后能夠自然分解。這樣可以避免材料在環(huán)境中長(zhǎng)期存在和產(chǎn)生污染。

柔性家居材料設(shè)計(jì)是一項(xiàng)前沿的研究領(lǐng)域，旨在開(kāi)發(fā)可持續(xù)、環(huán)保且具有良好性能的家居材料。

柔性材料在創(chuàng)新和高效家居設(shè)計(jì)中具有減少環(huán)境負(fù)面影響的潛力。傳統(tǒng)的家居材料往往使用大量的不可再生資源和化學(xué)物質(zhì)，并且在生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢棄物和污染物。而柔性材料可以通過(guò)以下方式減少環(huán)境負(fù)面影響：（1）資源效率：柔性材料通常使用的是輕量化材料，可以減少原材料的使用量，并優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，避免浪費(fèi)；（2）低碳排放：柔性材料制造過(guò)程中的能源消耗和碳排放量較低，減少了對(duì)氣候變化的負(fù)面影響；（3）降噪防火：柔性材料可以具備降噪和防火功能，減少環(huán)境噪音和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，提高室內(nèi)空間的舒適性和安全性。

現(xiàn)有的柔性材料：其一，布料纖維，其中麻布相較于絲織品要更為廉價(jià)、環(huán)保，但麻布纖維較為粗糙，比起絲、棉來(lái)說(shuō)質(zhì)地較厚且更為硬挺，因此，在表現(xiàn)精致的、結(jié)構(gòu)變化更為微妙的肌理時(shí)便會(huì)力不從心。不過(guò)因麻織物纖維強(qiáng)力大，是天然纖維中強(qiáng)力最大的纖維，相當(dāng)于棉纖維的8～9倍，且麻織品本身的肌理在布料纖維中顯得尤為強(qiáng)烈，因而更適用于表現(xiàn)相對(duì)粗獷的肌理與畫(huà)面效果。而棉織品質(zhì)地較麻布來(lái)說(shuō)更為柔軟，延展性更強(qiáng)，厚薄選擇也更為多樣。其二，皮料及皮制品，常用的有小牛皮、羊皮、豬皮、蟒皮、鱷魚(yú)皮、油皮等。其三，紙材，用途廣泛、種類繁多，除了印刷、包裝、書(shū)寫(xiě)等用途外，在藝術(shù)創(chuàng)作中的應(yīng)用更是不遑多讓[4]。紙質(zhì)材料質(zhì)輕、硬度小、易折疊，吸水性、可塑性極強(qiáng)、便于藝術(shù)加工，且各種紙類如宣紙、麻紙、瓦楞紙、甘漿紙等，皆有不同紋理質(zhì)感。

未來(lái)，柔性材料的可持續(xù)材料拓展與設(shè)計(jì)創(chuàng)新在家居設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，將有助于促進(jìn)人與自然的和諧共處。柔性材料的質(zhì)感和可塑性使得它們更容易與自然環(huán)境融合，例如，采用自然纖維材料或仿生設(shè)計(jì)的柔性材料，使家居與自然景觀相得益彰（如圖1所示）。柔性材料可以根據(jù)需要進(jìn)行彎曲、折疊和拉伸，適應(yīng)不同的空間需求。這樣的設(shè)計(jì)可以更好地利用有限的資源，提供多樣化的功能性和舒適性。柔性材料可以通過(guò)微小的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的自然通風(fēng)和光照控制。這樣可以減少對(duì)人工能源的依賴，創(chuàng)造更加舒適和健康的居住環(huán)境。通過(guò)運(yùn)用柔性材料的特性，可以創(chuàng)造出與自然和諧共處的家居環(huán)境，提升人們的生活質(zhì)量和幸福感。而魚(yú)類廢料作為一種新型可再生、可再利用的自然材料，將成為設(shè)計(jì)利用的新方向。

↑圖1 自然廢料再造的家居產(chǎn)品

二、魚(yú)類柔性再生材料的多維價(jià)值探析

中國(guó)是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國(guó)，每年水產(chǎn)加工產(chǎn)生的魚(yú)皮、魚(yú)鱗和魚(yú)骨等廢料高達(dá)250萬(wàn)噸。其中，魚(yú)皮價(jià)格低廉，在水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物中占主導(dǎo)，約占魚(yú)類加工總量的7%～8%。目前，采取加工成魚(yú)飼料等低值化產(chǎn)品或者掩埋丟棄的方式處理，不僅造成資源浪費(fèi)，甚至可直接導(dǎo)致環(huán)境污染[5]。因此，再利用魚(yú)皮廢料將成為新生態(tài)材料、綠色環(huán)保以及生物循環(huán)的新趨勢(shì)。

從材料特性角度分析，首先使用魚(yú)類廢料作為材料來(lái)源的優(yōu)勢(shì)之一是其強(qiáng)韌性。魚(yú)類廢料通常包括魚(yú)鱗、魚(yú)骨和魚(yú)皮等，這些材料具有天然的強(qiáng)度和耐久性。經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理和加工，魚(yú)類廢料可以轉(zhuǎn)化為柔性材料，用于制作家居產(chǎn)品。其強(qiáng)韌性使得材料能夠承受一定程度的張力和壓力，增加產(chǎn)品的使用壽命。其次，魚(yú)類廢料作為材料來(lái)源的另一個(gè)特性是其耐用性。魚(yú)類廢料可以通過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚矸椒?，如去除異味、防腐處理等，提高其抗菌性和防水性能。使得由魚(yú)類廢料制成的家居產(chǎn)品更加耐用，能夠經(jīng)受日常使用和環(huán)境變化帶來(lái)的挑戰(zhàn)。其三，相比傳統(tǒng)塑料，魚(yú)類廢料具有明顯的環(huán)境友好性，其降解速度遠(yuǎn)超石化塑料。石化塑料需要數(shù)十年甚至上百年才能降解，而魚(yú)類廢料可以在更短的時(shí)間內(nèi)降解，減少對(duì)環(huán)境的長(zhǎng)期污染。這種降解優(yōu)勢(shì)使魚(yú)類廢料成為可持續(xù)材料的選擇之一，有助于減少塑料垃圾對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響。其四，從綠色環(huán)保價(jià)值角度出發(fā)，與傳統(tǒng)皮革材質(zhì)相比，無(wú)論在加工、使用、回收再利用等方面，更具環(huán)保性[1]。英國(guó)蘇塞克斯大學(xué)產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)研究生Lucy Hughes，因其研發(fā)的將魚(yú)廢料轉(zhuǎn)化成名稱為MarinaTex的生物可降解材料，而榮獲2019年度James Dyson設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)。MarinaTex生物材料用魚(yú)腸、魚(yú)皮和魚(yú)鱗制成，結(jié)實(shí)而柔軟，Hughes從有機(jī)粘結(jié)劑著手研發(fā)新材料，經(jīng)過(guò)上百次的試驗(yàn)最終成功。一方面，它可以消化魚(yú)類廢料。據(jù)悉英國(guó)每年的魚(yú)廢料產(chǎn)生量高達(dá)5000萬(wàn)噸；另一方面，它可以解決一次性塑料對(duì)環(huán)境有害的問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球有40%的包裝塑料只使用1次。MarinaTex材料柔韌半透明，是替代一次性包裝塑料的理想選擇，并且可在4～6周內(nèi)生物降解[6]（如圖2所示）。

↑圖2 MarinaTex材料

美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，DNA不僅是生物遺傳基因的載體，它還是一種很有價(jià)值的物質(zhì)材料。比如，DNA具有獨(dú)特的電子學(xué)和光學(xué)特征，當(dāng)各種光通過(guò)DNA物質(zhì)時(shí)，同其他的光學(xué)材料相比，光的損失很??；此外，DNA的電阻性也比其他光學(xué)材料要低3～5個(gè)數(shù)量級(jí)。在漁業(yè)的副產(chǎn)品中，DNA物質(zhì)含量豐富，而且還容易提取，用溶劑把魚(yú)廢料中的DNA溶解，然后用只有0.2微米孔徑的多孔薄膜過(guò)濾，DNA就被收集起來(lái)，再把這些DNA纏繞、沉淀到一塊收集板上，最后形成DNA材料膜層。這種DNA膜層用途廣泛，例如，光學(xué)波導(dǎo)、光學(xué)調(diào)節(jié)器和液晶產(chǎn)品等。試驗(yàn)表明，膜層在高溫下穩(wěn)定，即使在200攝氏度下也不會(huì)產(chǎn)生明顯的退化?？茖W(xué)家還把許多膜層合在一起形成多層結(jié)構(gòu)，使材料更加堅(jiān)韌[7]。

從設(shè)計(jì)的角度分析，魚(yú)類廢料具有多維的設(shè)計(jì)價(jià)值。它可以用于制作各種家居產(chǎn)品，如家具、裝飾品、地板、壁紙等。魚(yú)類廢料的天然紋理和顏色多樣性，為設(shè)計(jì)師提供了豐富的創(chuàng)作空間，可以打造獨(dú)特、具有個(gè)性化的家居產(chǎn)品。魚(yú)類廢料還可以與其他可持續(xù)材料相結(jié)合，例如竹子、木材等，進(jìn)一步擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域。

三、魚(yú)類再生材料的設(shè)計(jì)應(yīng)用案例分析與趨勢(shì)預(yù)測(cè)

柔性家居材料設(shè)計(jì)是一項(xiàng)前沿的研究領(lǐng)域，旨在開(kāi)發(fā)可持續(xù)、環(huán)保且具有良好性能的家居材料。魚(yú)類廢料作為一種可能的柔性材料來(lái)源受到了廣泛關(guān)注。魚(yú)類廢料具有很高的纖維含量和強(qiáng)度，可以用于制作柔性的纖維板或紡織品。通過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚砗图庸ぃ~(yú)類廢料可以轉(zhuǎn)化為柔軟、具有良好彈性和耐久性的材料，通過(guò)合適的處理和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，可以將材料再轉(zhuǎn)化為具有高附加值和良好性能的家居產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)；也可以成為柔性家居材料的有價(jià)值來(lái)源。這些材料既具有環(huán)保特點(diǎn)，又可以為家居產(chǎn)品帶來(lái)獨(dú)特的視覺(jué)效果和功能性。通過(guò)分析市場(chǎng)需求、消費(fèi)者偏好以及可行性研究，可以預(yù)測(cè)魚(yú)類廢料在家居領(lǐng)域中的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

第一，替代微塑料實(shí)現(xiàn)綠色健康生活。一方面，環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)前社會(huì)的重要關(guān)注點(diǎn)之一，對(duì)于環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注不斷增加，人們對(duì)使用可回收和再利用材料的需求也在增長(zhǎng)。因此，設(shè)計(jì)師和制造商也會(huì)在柔性家居材料的選擇和設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮材料的可持續(xù)性，例如選擇回收利用的材料或生物降解的材料。而城市人群長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)工作的壓抑情緒，人們渴望能夠有機(jī)會(huì)親近自然、感受自然[8]。魚(yú)類廢料作為一種自然可持續(xù)的資源，其利用在家居材料設(shè)計(jì)中具備廣闊的市場(chǎng)前景（如圖3所示）。另一方面，衛(wèi)生和健康也是人們關(guān)注的重點(diǎn)，具備自潔和抗菌功能的柔性家居材料將更受歡迎。這樣的材料可以減少細(xì)菌滋生和污漬的積累，提高家居環(huán)境的衛(wèi)生水平。

↑圖 3 魚(yú)類廢料再造的家居產(chǎn)品

第二，材料獨(dú)特性滿足定制化需求。人們?cè)絹?lái)越追求個(gè)性化的生活體驗(yàn)，對(duì)個(gè)性化、獨(dú)特的家居產(chǎn)品的需求在上升，可定制化的柔性家居材料將成為未來(lái)的趨勢(shì)。設(shè)計(jì)師可以根據(jù)消費(fèi)者的需求和喜好，定制出適合他們家居空間的柔性材料和產(chǎn)品。例如利用魚(yú)類鱗片制作出具有獨(dú)特紋理和光澤的墻面裝飾材料。將魚(yú)鱗進(jìn)行處理和涂層，然后將其應(yīng)用于家居裝飾中（如圖4所示），從而打造出極具視覺(jué)吸引力和個(gè)性的裝飾效果。

↑圖 4 魚(yú)類鱗片再利用燈具

第三，融入民族特色傳遞人文關(guān)懷。魚(yú)皮文化是北緯45度以上區(qū)域內(nèi)存在的特色文化，各國(guó)歷史中，俄羅斯的尼夫赫人、加拿大北部的因紐特人、日本的阿伊努人都曾記載過(guò)使用冷水魚(yú)皮制作衣物的生活方式。但因其難以保存、環(huán)境更替、生活方式改變等諸多原因，魚(yú)皮制作技藝只在中國(guó)東北地區(qū)的赫哲族得以傳承下來(lái)[9]。赫哲族魚(yú)皮制作技藝作為我國(guó)的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)及民間藝術(shù)，具有濃厚的民俗特色，體現(xiàn)了我國(guó)地域文化的多樣性、傳承性、可持續(xù)性。魚(yú)皮材質(zhì)曾大量應(yīng)用于服飾制作當(dāng)中，并且具有獨(dú)特的肌理及色彩。其材料的規(guī)格、色彩、工藝和使用環(huán)境與現(xiàn)代服飾包裝設(shè)計(jì)十分契合，將魚(yú)皮材質(zhì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)相結(jié)合，審美需求中更加重視文化品味，在滿足人們對(duì)商品基本物質(zhì)需求同時(shí)，著重于具有民族化的情感設(shè)計(jì)（如圖5所示）[10]。

↑圖5 赫哲族魚(yú)皮紋樣以及魚(yú)皮再設(shè)計(jì)

第四，柔性特征產(chǎn)品建立靈活智能交互家居服務(wù)。柔性家居材料不僅要美觀，還應(yīng)具備實(shí)用功能。例如，設(shè)計(jì)出具有防水、防火、隔音等功能的柔性家居材料，以滿足人們對(duì)于安全和舒適的需求。此外，多功能性也是一個(gè)重要的主題，可以通過(guò)柔性材料的特性，設(shè)計(jì)出具有多種用途的家居產(chǎn)品。隨著科技的不斷進(jìn)步，柔性家居材料的設(shè)計(jì)也可以融入創(chuàng)新科技元素。例如，可穿戴技術(shù)、智能可控制材料等，使得家居產(chǎn)品在功能性和智能化方面更加先進(jìn)和便捷。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，家居產(chǎn)品的可交互性越來(lái)越重要。柔性家居材料的設(shè)計(jì)可以結(jié)合傳感器和智能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與用戶的互動(dòng)和智能化功能，提升用戶體驗(yàn)。以此為基礎(chǔ)而設(shè)計(jì)出的“家居產(chǎn)品”也不再僅僅是習(xí)以為常的“工程師產(chǎn)品”。清新、柔和和多使用場(chǎng)景的契合成為未來(lái)泛家居時(shí)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)的新勢(shì)力[11]。

結(jié)語(yǔ)

柔性家居材料設(shè)計(jì)已經(jīng)越來(lái)越注重可持續(xù)性和環(huán)保性。借助回收利用材料、生物降解材料等新技術(shù)，可以減少對(duì)環(huán)境的影響，提高材料的可持續(xù)性。功能性和多功能性是柔性家居材料設(shè)計(jì)的重要方向；通過(guò)開(kāi)發(fā)魚(yú)類廢料防水、防火、隔音等功能，以及設(shè)計(jì)出具有多種用途的家居產(chǎn)品，提升了材料的實(shí)用性和價(jià)值。同時(shí)，創(chuàng)新科技的整合為柔性家居材料設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇?？纱┐骷夹g(shù)、智能可控材料等科技元素的融入，使得泛家居時(shí)代家居產(chǎn)品更加環(huán)保、智能化和便捷。