看看近几年的都会主要智慧发明 清道夫、自行修复、省电节能

建筑大师盖瑞（Frank Gehry）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，但建筑界下一项重大突破可能并非来自建筑师，而是源于化学家，因为未来建筑样貌除了受建筑师的灵感影响，也会受到使用材质左右。科学家正在研发新式复合建材，不仅比过去更强韧、更平价、更环保，也同样更具智慧，能够与周遭环境互动、呼应，也能随之调整，对无论是温度、光线、压力、湿度、甚至是污染物，都能产生反应。这些潜在利益相当惊人，有些所谓的「智慧建材」能维持室内温度稳定，故不需使用空调，同时降低用电量；其他材质具备修复能力，既能抵抗风吹雨打，亦可延长使用年限；还有些材质会改变四周环境，以下介绍可能改变你我居住空间的科技，如自我修复的桥梁、空气滤净涂料等。

清道夫

最简易的创新科技早已面世，但并非砖瓦本身，而是完工前最后一道涂料，英国Johnstone’s与美国Sto®等数家公司均推出外墙涂料，从莲花取得灵感，制作出能抗污的材质结构，莲花叶面粗糙，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一并带走。新式涂料运用相同原理，故只要一场下雨，即可冲掉墙面任何尘埃，不仅随时让建筑物焕然一新，还能降低维护费用，同时减少使用清洁剂造成的化学污染。其他涂料更进一步，还能改善邻近空气质量，这项技术非常适合菲律宾首都马尼拉，当地是全球人口密度最高的城市，因为氧化氮浓度过高，每年导致逾4000名早产儿死亡，2010年间，地方政府与世界自然基金会、「全球气候行动运动」、油漆公司Boysen合作，在一座地铁站绘制200平方公尺的壁画。艺术家以Boysen KNOxOUT油漆为颜料，这项产品使用超细二氧化钛制成，发挥光触媒功能，吸收光线后分解空气中的氧化氮，释出微量水分、二氧化碳及硝酸钙，「菲律宾纯化学与应用化学研究所」实验后，认为这幅壁画每天能分解三万辆车排放的污染物。后来这幅壁画面积增加一倍，正对着马尼拉最繁忙的高速公路，一旁的Marikina河曾于2009年溃堤，大量污水涌入市区，导致近50万居民无家可归。

自行修复

保持干净是一回事，保持健康是另一回事，建筑环境能否和人体骨骼一样拥有修复能力？「仿生协会」主席Janine Benyus指出，「人骨终其一生都在不断重塑，以加强抗压力」，她期望建筑结构也能仿效这种特质，不会因长期使用而耗损。这种想法或许很快就将实现，美国伊利诺大学建筑系荣誉教授Carolyn Dry投入结构混凝土创新研究，她表示，「混凝土相当易碎，故一般修复也撑不住」，她研发一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，这种材质就会释出黏性渗入裂痕，形成新的连结点，这种方式可自动维持结构完整、压低修理成本、提高建筑安全性。预防胜于治疗正是这项发明的优点，目前已在四座一般尺寸桥梁上测试，使用自我修复纤维的桥梁耐久性优于对照组，她指出，「整体结构已改变为柔软材质，能量分散至各处」，不仅可避免桥梁因龟裂崩塌，因为纤维可减少震动，让桥梁弹性更佳。美国政府应该对这项发明格外感兴趣，「美国土木工程师学会」指出，未来五年内，该国基础建设修护所需经费预估达2.2兆美元，虽然这项发明已可量产，但尚无厂商愿意制造，她指出，在目前锁定的美国市场中，营造公司仍倾向使用传统混凝土，重新铺设路面的频率较高，但她期望因为美国运输部打算落实「生命周期预算」（lifecycle budgeting），会让业界开始改用更耐久的建材。不过Carolyn Dry发明的自我修复飞机即将有资金挹注，「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，即可降低飞机重量与耗油量，她认为未来应用潜力无穷，包括外海管线在海床上承受极大压力仍无影响，或是船只能迅速修复裂痕避免沉没。威斯康辛大学复合中心主任Pradeep Rohatgi教授也在类似领域努力，但策略不同，他着眼于年产值已达上亿美元的「金属基复合材料」市场，这项产业结合金属与另一种物质，创造出新产品与效能，他宣称正在开发一种新型金属，能够抵抗爆炸高温或汽车冲撞力道，希望未来可维持强度，但改善易碎问题。他也正在研发如泡沫状的金属结构，其中充满所谓的「微型气泡」，「这些气室比一般气泡小，故吸引能量的效能更高，而且非常轻盈」，这些微气泡会填入另一种物质，例如燃煤电厂所产生的飞灰，这种回收后的粉尘功效与Carolyn Dry设计的黏性物质相同，只要遇到压力、撞击或高温，气泡就会破裂，释出粉尘填补裂缝。Pradeep Rohatgi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赞助。

省电节能

黑色屋顶会吸热，白色屋顶会阻热，在气候变异时难以抉择，但未来建筑师或许已不需择其一，新式屋顶壁砖能依据户外温度改变深浅颜色，麻省理工学院前研究员Robbie Barbero与人共同创立Thermeleon公司，推出屋顶壁砖涂料，能够改变壁砖属性，维持建筑物温暖或凉爽，他表示，「屋主不需多花心思」。涂料内含聚合物，气温下降时会溶化在胶质内，露出能吸热的黑色表面，随着气温提高，聚合物会与胶质分裂，形成白色混合物反射光线，他期望这项产品明年可量产，也表示投资者众。屋顶很适合做为省电节能的起点，但对上班族而言，智能型窗户或许更为切身，美国与中国多所大学均在研发感热变色（thermochromic）窗户，也会随户外温度改变，最常见的做法是运用氧化钒薄膜涂料，氧化钒遇热会大幅改变透明度与折射率，虽然透明度降低会影响视野，但对于不宜使用百叶窗的环境却很适合。建筑环境若能取代人类部分思考与管理功能，效果不可小觑，由于气候改变，预测与因应各种变化情况愈来愈困难，面对突然变迁（如天灾），人类的应变能力并不稳当，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，所需科技已然存在，关键在于投资者能否及时行动。原文来源至：胜博发灾民祈福 http://chiayuan.org.tw/