摘要：新材料作為高新技術的基礎和先導，應用范圍極其廣泛，它同信息技術、生物技術一起成為二十一世紀最重要和最具發(fā)展?jié)摿Φ念I域。伴隨著科技的發(fā)展和人類對自然的不斷探索，科學、技術為設計師提供了更加豐富的設計新材料，這為設計師提供了一個廣闊的創(chuàng)作平臺，也給設計師提出了更高的要求：要創(chuàng)造符合時代步伐的設計作品，就必須在掌握現(xiàn)代設計觀念和設計手段的前提下，充分認識影響新材料選擇的因素。本文探討了影響未來新材料在產(chǎn)品設計中的應用因素，希望能對大家的研究提供幫助。

關鍵詞：新材料產(chǎn)品設計影響因素

前言

材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎，新材料是營造未來世界的基石。新材料和傳統(tǒng)材料都可能創(chuàng)造出讓人意想不到的新產(chǎn)品。人們不斷探索高科技材料，將許多以前的想象變?yōu)榭赡?；同時，傳統(tǒng)材料的巧妙運用也為產(chǎn)品增添了更多的人為氣息。產(chǎn)品形態(tài)設計是立足現(xiàn)在，面向未來的設計，是對現(xiàn)實的產(chǎn)品形態(tài)和現(xiàn)有的產(chǎn)品的一種超越。新材料的選用是對現(xiàn)有產(chǎn)品形態(tài)超越的基礎。在設計中，對新材料的屬性分析成為產(chǎn)品設計的重要環(huán)節(jié)，在產(chǎn)品形態(tài)設計過程的最早階段就應該考慮材料問題，選擇材料應以產(chǎn)品實際功能要求為準，或采用新材料創(chuàng)造出具有吸引力的外觀，或采用低廉的與產(chǎn)品使用壽命相一致的材料，通過精心的設計創(chuàng)造出獨特的形象。

在產(chǎn)品設計中，新材料作為組成產(chǎn)品性能的一個重要元素，對于完善產(chǎn)品的功能和豐富產(chǎn)品的內(nèi)涵有著重要的作用。隨著社會經(jīng)濟和信息科技的發(fā)展，以及產(chǎn)業(yè)面臨日益競爭的經(jīng)營環(huán)境，唯有使企業(yè)與設計師意識到應用新材料與競爭優(yōu)勢的相互關系，方可促使企業(yè)重視發(fā)揮材料不同層次上的特征和趨勢發(fā)展的重要角色。新材料運用的發(fā)展確實有助于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提升市場的競爭力。由于人們對材料的真實性和感知特性的要求越來越高，產(chǎn)品設計中選用恰當?shù)男虏牧系囊笠苍絹碓娇量?，同時對現(xiàn)有材料的性能的提升和改善也十分關鍵。目前，設計師對新材料的選用比較盲目，缺乏一個正確的參考，很多設計師對新材料的選用仍然停留在舊有的經(jīng)驗選材階段，這就很大程度上限制了設計師的選材思路。本文在影響新材料選擇的因素研究上，引入了“需求”這一概念。借助于需求，我們可以將產(chǎn)品世界與材料世界這兩個領域連結起來，然后通過需求匹配的方式來進行產(chǎn)品設計創(chuàng)意設計。

1新材料科學的研究現(xiàn)狀

新材料作為高新技術的基礎和先導，應用范圍極其廣泛，它同信息技術、生物技術一起成為二十一世紀最重要和最具發(fā)展?jié)摿Φ念I域。同傳統(tǒng)材料一樣，新材料可以從結構組成、功能和應用領域等多種不同角度對其進行分類，不同的分類之間相互交叉和嵌套，目前，一般參照應用領域和當今的研究熱點把新材料分為以下的主要領域：

電子信息材料、新能源材料、納米材料、先進復合材料、先進陶瓷材料、生態(tài)環(huán)境材料、新型功能材料（含高溫超導材料、磁性材料、金剛石薄膜、功能高分子材料等）、生物醫(yī)用材料、高性能結構材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。

新材料和產(chǎn)品設計之間到底具有什么樣的密切關系，將成為下文研究的重點。

2新材料與產(chǎn)品設計

每一種新材料或者材料的新用途的出現(xiàn)和成功運用，都會引發(fā)產(chǎn)品設計領域的一次重大變革。塑料的出現(xiàn)與運用，極大地改變了工業(yè)產(chǎn)品的面貌，與金屬、木材制造的產(chǎn)品相比，塑料產(chǎn)品的造型幾乎變得“隨心所欲”。蘋果電腦對透明材料的成功運用，使電腦形象煥然一新，成為很多廠家競相模仿的對象，這也成為了蘋果公司發(fā)展的一個重要轉(zhuǎn)折點（圖1）。1851年英國倫敦第一屆世界博覽會的場館建筑一一水晶宮（圖2），第一次大規(guī)模地使用鋼結構和大面積玻璃做為建筑材料，使建筑呈現(xiàn)出前所未有的形象。這座本是為世博會展品提供展示場所的建筑，其本身卻成為了第一屆世博會最成功的展品，成為人類歷史上的里程碑作品，開創(chuàng)了一個全新的局面。

設計與材料是緊密相連，不可分割的，任何設計都需通過材料來實現(xiàn)。作為工業(yè)產(chǎn)品造型的物質(zhì)基礎，在產(chǎn)品設計發(fā)展的過程中，設計材料同時也在不斷發(fā)展。產(chǎn)品造型設計的過程實質(zhì)上是對材料不斷加以理解和認識的過程。產(chǎn)品造型設計中有三大要素分別是材料、色彩及形態(tài)。其中材料是工業(yè)產(chǎn)品造型載體，也是色彩和形態(tài)的載體。產(chǎn)品的信息要依靠材料傳達給消費者。具體的說是經(jīng)由視覺和觸覺傳遞給消費者的產(chǎn)品信息和造型語言是材料所承載的，因此，可以說材料是消費者與產(chǎn)品相互溝通和交流的最重要的紐帶，是造型設計的立足點。選用材料是否合理，很大程度上決定了產(chǎn)品的市場認可度。

隨著科學技術的發(fā)展，新材料、新工藝層出不窮。進入二十一世紀以來各種新材料層出不窮，在工業(yè)設計領域，新材料對產(chǎn)品造型設計的影響也是不容忽視的。新材料的出現(xiàn)，往往會引起造型設計的變革，而設計變革產(chǎn)生的新的設計理念也使得材料的造型設計中的角色漸漸發(fā)生了一些變化，它不僅僅是產(chǎn)品造型的載體，更是提升產(chǎn)品性能，實現(xiàn)特定功能的關鍵因素。當設計師不斷地更新設計理念的同時，也應該意識到學習新材料，利用新材料的重要性，充分利用新材料的優(yōu)異性能，獨特質(zhì)感，設計出優(yōu)良的產(chǎn)品，以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求。

3影響新材料在產(chǎn)品設計中選用的因素

選擇材料是一件復雜的事情，影響材料的因素也有很多。對于新材料來說，需要考慮的問題應該更具有時代性，產(chǎn)品是為人們的生活服務的，它必然受用戶、市場、環(huán)境這三個因素的影響，而這些影響又是建立一定的需求基礎之上的。因此，從需求角度對影響新材料選擇的因素研究分為以下三個方面：

3.1功能性需求因素

用戶對產(chǎn)品的需求是通過產(chǎn)品功能的實現(xiàn)來體現(xiàn)的，新材料是這一功能的物質(zhì)載體。

（1）安全性需求是最基本的原則：新材料的選擇應當按照有關的行業(yè)標準正確選用，并充分考慮各種可能預見的危險。例如，小孩的玩具應該考慮材料是否有毒性成分；醫(yī)院的某些電療設備與病人接觸的部位，其表面應該選擇具有抗靜電性質(zhì)的材料。

（2）審美性需求因素：產(chǎn)品的外觀在很大程度上受其可見表面材質(zhì)的影響，表面材質(zhì)的觸感、視覺特性直接影響該材料產(chǎn)品的市場受歡迎程度。因此，外觀是新材料選擇必要考慮的重要因素。

3.2市場性需求因素

設計者應該通過調(diào)研分析對目標消費群的要求進行評估。對于材料，要考慮到消費者的選用習慣往往會受到他們?nèi)粘＝佑|的各類產(chǎn)品的影響。不同的消費者希望自己使用的產(chǎn)品與眾不同；還有些消費者不喜歡改變，他們喜歡自己熟悉的產(chǎn)品和熟悉的材料，這樣他會覺得很安全。針對不同的消費訴求，設計師在選擇材料時，應該調(diào)查研究所設計產(chǎn)品的目標消費群的需求狀況，根據(jù)情況考慮是否選用新材料。另外此種材料是否可以獲得，是否還需要材料工程師開發(fā)，在加工成本上是否可被供應商所接受，作為設計師應該胸有成竹。

3.3環(huán)境性需求因素

隨著全球工業(yè)化進程的推進，生態(tài)環(huán)境受到了極大的破壞?？沙掷m(xù)發(fā)展的觀念深入人心，如何減少環(huán)境污染，保護生態(tài)環(huán)境成為人們關注的焦點，也成為設計師選用材料必須考慮的重要環(huán)境需求因素。所以，應盡量選擇易處理、可回收的新材料，選擇同種類型的材料也會使廢物處理變得容易；對于需要消耗能量的產(chǎn)品，應通過減輕質(zhì)量、提高效率等手段，降低能耗、節(jié)能減排。

4未來研究方向與重點

新材料的優(yōu)異性能為產(chǎn)品造型設計提供技術上的支持，也為設計的藝術性發(fā)揮提供了更大的發(fā)揮空間，因此，設計師應考慮如何巧妙地利用新材料的特性。但是受各種因素的影響，很多新材料的應用停滯不前，這需要材料工程師與產(chǎn)品設計師共同努力。

4.1新材料工藝性研究

產(chǎn)品設計中材料功能設計的實現(xiàn)，是建立在材料加工工藝可實現(xiàn)的基礎上的。新材料所要求的工藝與產(chǎn)品結構件制造的加工工藝線路有密切關系。目前，由于加工工藝的限制，很多新材料的性能都不能更好的被應用到產(chǎn)品中去，未來新技術的開發(fā)，必將成為材料工程師研究的重點。

4.2新材料功能性需求研究

任何事物的出現(xiàn)都是建立一定的需求基礎之上，新材料也不例外。未來通過用戶分析獲取用戶的材料功能性需求，必能帶動新材料產(chǎn)品的迅猛發(fā)展。

本文的研究從需求角度，探討了影響新材料選擇的因素，還不能從根本上解決產(chǎn)品設計中新材料應用問題，只是為設計師方便的去選擇新材料，應用新材料提供了一個參考。在今后的研究過程中，從專業(yè)角度進行新材料應用方法的研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。

結語

新材料的不斷研發(fā)和應用為產(chǎn)品設計提供了廣闊的發(fā)展空間，帶來了新的生機與活力；材料作為產(chǎn)品造型的基礎，在產(chǎn)品直觀的視覺效果中對形態(tài)、色彩和肌理起著決定性的作用，因此在產(chǎn)品設計時對材料的了解應不亞于設計理念的了解。相信新材料的出現(xiàn)以及對已有材料的不斷研發(fā)應用，將會給我們的設計帶來無限的創(chuàng)意，為設計注入新的靈魂。