מה זה חדשנות בחומרים? עיצוב חכם שמתחיל בחומר נכון
- Efrat Barak
- 2 ביולי
- זמן קריאה 5 דקות
עודכן: לפני יומיים
חומרים הם כבר מזמן לא רק רכיבים פסיביים בתהליך העיצוב. נראה כי בשנים האחרונות יותר ויותר אנשי ונשות מקצוע לומדים להכיר בחשיבות של בחירת חומרים בתהליכי יצירה וייצור, ומבינים שחומרים משפיעים עמוקות לא רק על המראה, אלא גם על הפונקציונליות, העמידות והקיימות של כל אובייקט, מוצר או מבנה.
בתור מי שמחברת בין חומרים, עיצוב, מדע וטכנולוגיה, אני רואה כיצד חומרים חדשניים יכולים להפוך רעיונות למציאות פיזית, ולא פחות חשוב מכך, איך בחירת חומרים נכונה משפיעה על המשתמשים, הדיירים, וכמובן גם על ההצלחה של המותג או החברה המייצרת. אני יודעת גם שלמעצבות ומעצבים עסוקים לא תמיד יש מספיק זמן או יכולות לצלול לעומק לטובת מחקר ובחירה של חומרים. בשביל זה יש אנשים כמוני, שחיים את עולם החומרים יום-יום. אם עדיין לא ברור לכם איך חדשנות בחומרים יכולה לתרום לעשייה שלכם, ריכזתי כאן כמה תובנות על איך חומרים תורמים לחשיבה ולעשייה עיצובית, וגם כלים בסיסיים למי שרוצה לפעול אחרת וליצור ערך משמעותי, ומבט על עתיד החומרים בעולם העיצוב.
הכתבה הזאת פונה בעיקר למעצבות ומעצבים, אבל יכולה להיות רלוונטית לעוסקים בתחומים משיקים, דוגמת אדריכלות והנדסה על שלל גווניהן, ולכל אלה שפשוט אוהבים חומרים ועשייה.
תפקיד החומרים בתהליכי עיצוב
גישת החדשנות בחומרים (או חדשנות חומרית, כפי שיש שקוראים לה) עוסקת ביחסי הגומלין שבין חומרים, אנשים ויישומים. היא גם עוזרת להגדיר מחדש מה זה "עיצוב חכם" בעידן הנוכחי.
המבט החדש שהגישה מציעה על חומרים מוביל לגילוי של תכונות, מרקמים ויכולות חדשות שמאפשרות למעצבות ומעצבים לפרוץ את הגבולות היצירתיים והמעשיים שלהם. במקביל, השינויים המהירים בתחום החומרים מאפשרים כיום גישה למשאבים ויכולות שלא היו זמינים בעבר, כך שההיצע גדול מאי פעם. זה קורה למשל, בזכות טכנולוגיות חדשות שמאפשרות להטמיע חומרים מרוכבים קלים וחזקים במיוחד במבנים אדריכליים מסוגים חדשים, או יישום של חומרים חכמים המגיבים לתנאים סביבתיים ומשנים את התנהגותם בזמן אמת גם במוצרים שמיועדים לקהל הרחב, דוגמת צמיגי האופניים שלא מתפנצ'רים שפותחו עם נאסא.
אבל לטעמי האספקט המרגש והחשוב ביותר בתקופה הנוכחית, נמצא בחומרים החדשניים, האלטרנטיביים והמתקדמים שמיועדים להתגברות על אתגרים סביבתיים; אנחנו רואים יותר ויותר פולימרים מתכלים, רכיבים ממוחזרים וחומרים ממקורות מתחדשים משתלבים בתהליכי עיצוב על מנת לצמצם נזקים והשפעות סביבתיות, מבלי לוותר על איכות או אסתטיקה. כשמסתכלים על העתיד ברור כי יש למגמה הזאת הצדקה סביבתית וכלכלית שמגובה ברגולציה המתפתחת. נראה שמי שלא מכניס היום שיקולים סביבתיים לעבודתו, ככל הנראה לא באמת עוסק בחדשנות או מכין את עצמו לעתיד. כל אלה פותחים מרחב חדש לחשיבה חומרית מערכתית, שבה יצירתיות, תפקודיות ואחריות אינן סותרות זו את זו, אלא מזינות זו את זו.
מהי בעצם חדשנות בחומרים?
חדשנות בחומרים אינה רק גילוי של חומר חדש. מדובר בגישה אסטרטגית להבנה של האופן שבו חומרים פוגשים מטרות עיצוב, חוויית משתמש ושיקולים סביבתיים. זוהי גישה בין-תחומית במהותה שמזמינה מעצבים, מהנדסים, כימאים ויצרנים לעבוד יחד, ולחבר בין חזון לביצוע.
בבסיסה, חדשנות בחומרים כוללת:
שדרוג של חומרים קיימים באמצעות טכנולוגיה וחשיבה עיצובית
פיתוח חומרים חדשים לגמרי בהתאם לצרכים או משאבים ייחודיים
בחירת חומרים בתחילת תהליכי הפיתוח, לא רק בשלבי הייצור
חתירה לאיזון בין ביצועים טכניים, איכות, תחושה וערך
כדי להבין באמת מהי חדשנות בחומרים יש לאמץ חשיבה ניסיונית ולהתחיל לשאול שאלות כמו: האם קיים חומר שיכול לשפר מהותית את המוצר או המבנה שאני עובד/ת עליו? מהי הבעיה שהחומר יכול לפתור ואיזה ערך חדש הוא יכול לייצר? ואיך ההטמעה שלו משתלבת עם יעדים רחבים יותר כמו קיימות או אמון משקיעים ולקוחות?
יישומים עכשוויים בעולמות העיצוב
ההשפעה של חומרים חדשניים כבר ניכרת בתחומי עיצוב רבים – ממוצר ואופנה ועד לארכיטקטורה ותכנון ערים. הנה כמה דוגמאות שממחישות זאת, חלקן ניסיוניות וחלקן כבר בשימוש רחב:
אדריכלות ועיצוב פנים
בטון שמתקן את עצמו מפחית את הצורך בתחזוקה ומאריך את חיי המבנים או התשתיות המשתמשות בו. חומרים כמו אירוג'ל מאפשרים בידוד תרמי משמעותי בעובי דק במיוחד, מה שמאפשר תכנון של מבנים יעילים אנרגטית ומצמצם את הצורך במיזוג. שימוש בחומרים ממוחזרים מאפשר הוספה של חוויה חושית-ויזואלית חדשה במבנים וחללים, תוך עמידה בדרישות של תקנים סביבתיים. חומרים אנטי־בקטריאליים מתקדמים משולבים כיום בעיצוב מרחבים ציבוריים ובריאותיים, מבלי לפגוע באסתטיקה.
עיצוב מוצרים ורהיטים
יותר ויותר מעצבים משלבים סוגים שונים של ביופלסטיק וחומרים אלטרנטיביים על מנת להפחית את טביעת הרגל הפחמנית של המוצרים והמערכות שהם מפתחים ולתכנן את תום השימוש בהם. לצד זאת, טקסטילים חכמים שמכילים חיישנים מאפשרים ליצור ביגוד שמגיב לסביבה או כזה שמנטר את בריאות הלובשים. סגסוגות קלות וסיבי פחמן יוצרים רהיטים חזקים ונוחים שיכולים להיות פיסוליים וגם קלים מאוד לשינוע. הטכנולוגיה של הדפסת תלת ממד מאפשרת יישומים חדשים לגמרי במגוון רחב של חומרים, מזרזת תהליכי פיתוח ומאפשרת התאמה אישית של פתרונות ועוד.
קיימות, רגולציה וכלכלה מעגלית
עשייה עיצובית שמתחשבת במחזור החיים של המבנה או המוצר, כוללת תכנון של יכולות הפירוק והמיחזור של החומרים שממנו הוא עשוי. היא תומכת במטרות הקיימות וה-ESG של חברות וארגונים שפועלים בזירה הבינלאומית והפכה כבר לסטנדרט בתחומים ומדינות רבות. לכן, הבנה ותכנון מעמיקים של חומרים ושל התהליכים הקשורים בהם, דוגמת השפעות חברתיות וסביבתיות לאורך כל שרשרת האספקה, התאמות של תהליכי הייצור ואף של האריזה ושל שלבי סוף השימוש במוצר הם הכרח על מנת לעמוד בדרישות השונות, ונדרשת היכרות מעמיקה עם התחום והשקעת משאבים לטובת כך.
דוגמאות אלה ממחישות כי חדשנות בחומרים אינה עוסקת רק בחידוש גרידא; היא כרוכה בפיתוח פתרונות המתייחסים לצרכים ולמגבלות של העולם האמיתי מתוך ראייה אסטרטגית ועתידית, והבנה שבמקרים מסוימים יעבור זמן רב משלב הרעיון ועד ליישום.
איך לשלב חדשנות בחומרים באסטרטגיה העיצובית?
כדי לממש את הפוטנציאל, חשוב להסתכל על חומרים כחלק ממסגרת אסטרטגית. אלה השלבים המרכזיים:
חקירה וגילוי של חומרים: היכרות עם השוק, עם מגמות ורגולציה, חקירה מקצועית ולמידה ממקרי מבחן
תכנון הטמעה בכל התחומים: לוודא שהחומרים מותאמים גם לעיצוב וגם לייצור, להפצה ולתום השימוש
אב-טיפוס וניסוי: בדיקות מוקדמות של ההתנהגות בפועל על מנת לגלות בעיות או הזדמנויות שצצות
בחינה סביבתית: להעריך את השפעת החומרים לאורך כל שרשרת האספקה ומחזור החיים
עיצוב ממוקד משתמשים: להתחשב בתחושה, נוחות, נחשקות, עמידות וכן תפעול ותחזוקה לאורך זמן
יישום של צעדים אלה יכול להניב מוצרים, שירותים וסביבות שהם לא רק חדשניים אלא גם עמידים, מתחשבים בסביבה, ורלוונטיים לאורך זמן.
מה צופן העתיד לחומרים בעולמות העיצוב?
כפי שהזכרתי בהתחלה, הכיוון ברור: אנחנו נראה גידול משמעותי בבחירה והטמעה של חומרים חכמים וברי קיימא. זה לא יקרה בין לילה, אבל מדובר במגמות משמעותיות. בנוסף, חידושים בתחומי הננו-טכנולוגיה, הביוטכנולוגיה והייצור הדיגיטלי ירחיבו את האפשרויות מבחינת סוגי ומגוון החומרים הזמינים לשימושם של מעצבים. לצד אלה, קיימת מגמה משמעותית של "החייאה" (Revival), או חזרה מתוחכמת, לחומרים וטכניקות חומריות מסורתיות, אשר מתבטאת בעיקר בשווקים מסוימים כגון יוקרה ופנאי בהם קיימת חשיבות גבוהה מאוד לאסתטיקה, ערך מוסף וסטוריטלינג שמגולמים בחומרים וטכניקות מהסוג הזה.
מגמות בולטות נוספות:
ייצור ביולוגי (Biofabrication): יותר ויותר מעצבים פונים לשימוש בחומרים ביולוגיים ואף משתלבים במחקר העוסק בפיתוח חומרים מבוססי תאים או אורגניזמים ליצירת חומרי גלם מתכלים ומתחדשים
חומרים חכמים ואדפטיביים: חומרים המגיבים לשינויים בתנאי הסביבה דוגמת טמפרטורה, אור, תנועה ממשיכים לעורר עניין רב בעולמות המחקר והפיתוח. קיימים ניצני הטמעה מסחריים, מחכים לפריצה
ספריות דיגיטליות וגם פיסיות של חומרים: המאפשרות יצירת הדמיות ובחירה של חומרים לפי ביצועים ומדדים נדרשים, החל מעלויות דרך ביצועים ועד לתחושות טקטיליות והתנהגות בתנאים שונים
ייצור מקומי: עלייה בהתעניינות בשימוש בחומרי גלם ומערכי ייצור מקומיים כמהלך אסטרטגי לחיזוק הכלכלה והחוסן המקומיים, לצד חיזוק האותנטיות של התוצר העיצובי
לסיכום
לצד הרצון לחידוש, נדרשת גם פתיחות לניסוי וטעייה ומוכנות להטמעה עמוקה של גישה שנותנת לחומרים מקום של כבוד בתוך תפיסת העיצוב עצמה. אנו נמצאים בתקופה מרגשת מבחינה זו, בה החיבורים הבין תחומיים הופכים ליותר ויותר נפוצים וכבר מוכחים כיצד הם יכולים לשנות לא רק מוצר כזה או אחר, אלא גם את הדרך שבה אנו פועלים וחושבים.
חדשנות בחומרים הופכת את החומרים מברירת מחדל לשותפים מלאים בתהליך העיצוב. זוהי דרך שמאתגרת ומעודדת אותנו לחשוב אחרת, לפעול באחריות, ולעצב מתוך כוונה. כאשר מבינים את הפוטנציאל המלא שקיים בחומרים ומשלבים אותם בצורה מושכלת בתהליכי העבודה, ניתן ליצור עתיד שבו העיצוב הוא לא רק יפה או יעיל – אלא גם מותאם לשוק, בר-קיימא, ומעורר השראה.
