论硅胶材质在产品可变性设计中的运用

2021-06-16湛孝春

河北画报 2021年4期

湛孝春

景德镇陶瓷大学

一、产品可变性设计概述

（一）产品可变性设计的概念及应用原则

可变性在汉语词典中释义为可以变化，字面意思可了解其核心在于“可变”一词，是指在不对物体原有形态及结构造成破坏、分解的情况下使其能够进行一定程度变化，这样的变化与周围的环境因素息息相关不可分离。而就产品设计而言形态是传递产品本身所蕴含信息的重要元素。形，是产品的外在呈现形式。态，可以视为产品的魂之所在，一旦没有了形和态产品的意义就荡然无存。可变性设计正是以物的形态为载体，以发生一定形变为手段实现可变性。进一步说可变性设计就是指所设计的对象本身具有可变性设计特点的结构或者设计物本身能够发生形变来满足变化的环境，因此这样的设计往往能够满足多种功能需求。

与可变性设计相近的设计概念有很多例如：弹性设计、可塑性设计、普适性设计、绿色设计、通用设计、可持续设计等等，之所以相近的原因在于它们的核心理念都是为了让设计更好的为人、为环境服务，运用这些设计理念可以使设计能够在不耗费过多成本的情况下满足人多样的使用需求以及适应环境的不断变化从而达成可持续发展的目的。若要合理的运用可变性理念则应当遵循以下几项基本原则：

1.适度原则，强调设计的适应性、应变能力以及合理的范围

可变性设计最重要的一环就是其适应性，当在运用可变性理念进行设计时应充分考虑设计成果能否满足不同的功能需求，能否应对周遭一定程度上的环境变化。与此同时还应当注意有适度意识，在合理的范围之内进行应用。

2.可持续原则，强调有可持续性的周期机制

可持续发展的概念首次于20世纪70年代在斯德哥尔摩的联合国关于人类未来环境发展研讨会上提出。经过了数十年的发展其中包括了人文、科技、生态环境资源等多方面的内容。而在设计方面可持续发展原则主要体现在资源的合理有效循环利用、生产制作到使用再到废弃的周期机制等。可变性设计在体现可持续原则上就有着重要的贡献，其所运用的结构的可变、对于多种功能的满足都是在落实可持续发展原则。

3.周期性原则，强调合理的设计便于回收再利用

一项好的设计不仅能够满足功能需求同时也要求设计者自身具有超前思维，能够在设计的最初阶段就为设计计划好例如产品的使用寿命到期之后的回收计划等。

（二）产品可变性设计的界定

一种具有创造性的活动，其目的是为物品、过程、服务以及它们在整个生命周期中构成的系统建立起多方面的品质。因此设计既是创新技术人性化的重要因素，也是经济文化交流的关键因素。联合国教科文组织对工业设计的定义为：工业设计是一种创造性活动，它的目的是决定工业产品的造型质量，其不仅仅是外部表征更重要的是内部结构与使用功能的关系，它站在使用者以及生产者的角度将一整块系统转换为一致的统一，工业设计逐渐扩大到与人类、生态环境的全方面联系而只受工业生产局限性的限制。在产品设计当中包含着两部分内容：产品概念设计以及产品设计。对于广大的设计工作者而言，在其设计思维由实体产品形式呈现之前均需要通过例如草图、电脑模型、自制模型等一连串的步骤将脑海中的概念想法表达出来。这就如同园丁修剪花丛一样在一步步的修理过程中得以优美展现。可以看出概念设计不但能够激发、提升设计师的设计能力，同时也能够在解决相应问题的同时推动科学技术的发展。

二、硅胶材质概述

硅胶材质又可以称为硅橡胶，在外观呈现上属于一种非晶体的形式。硅胶在其物理性质上表现较为稳定，不溶于水且除去强酸强碱等化学品外几乎不会和任何物质发生反应。在此基础之上硅胶材质有着比已经大量使用的例如塑料材质、金属材质有着难以取代的优势，即其高度灵活可变性、强度大以及吸附能力佳等。

一直以来刚性材料都是作为产品设计的唯一材料。然而随着材料学的不断发展，越来越多拥有优异性能的材料种类进入人们的视线，各式柔性材料便因为其自身特殊性而逐渐被人们所重视起来。而硅胶材质因为其质地相对柔软具有弹性，作为柔性材料中最具代表性之一因此一直最能体现设计的可变性理念。其良好的柔韧性所带来的出色的可变性能往往能为产品设计带来出人意料的良好效果，这也是刚性材料所无法比拟的。

三、硅胶材质在产品可变性设计中的运用

（一）硅胶材质的运用为产品带来多种功能的使用方式

功能是产品的核心要素之一，如果没有功能的存在那产品便与仅供欣赏的艺术品无异。同时在设计界发展的过程中芝加哥学派就曾提出著名的“形式追随功能”的口号，可见功能对于产品的重要性。而随着时代的不断发展，产品设计的功能需求也在不断的发生变化，其逐渐从以往的单个产品对应单个功能向着单个产品对应多种功能需求的方向前进。因此在产品设计环节就应细心的考虑到所有可能出现的情况，留意观察生活中的微小行为，尽可能的以设计的角度出发为使用者带来更为良好的使用体验。而硅胶材质的合理运用能够较好的实现这一目标，产品往往能够满足多种的功能需求。

例如图1为针对装液体的容器而进行的设计。在我们日常的生活中经常会用到洗发水、洗洁精等均用容器承装，当我们在使用完之后往往会直接将空瓶丢弃。这在一定程度上不仅加重了对于环境的污染同时也加重了对于材料的使用。而在这项设计中瓶子本身可以进行重复的灌装更换再使用，同时为了方便使用者进行换装液体而在瓶口部分使用硅胶材质来代替漏斗。这样做的好处在于：1、减少了使用步骤，改变了以往繁琐的使用方式；2、硅胶部分不仅可以用作漏斗同时其摩擦力大的特性使得在使用的过程中可以增加安全性。

图1 液体容器设计

（二）硅胶材质的运用可以改良现有的产品

社会发展至今虽然我们的生活质量已经逐步提高，但是生活中仍有许多需要解决的实际问题在等着我们进行解决。例如图2所示为针对垃圾桶所进行的改良设计。垃圾桶对于垃圾进行收集的功能除了摆放在地面被动的收集垃圾外有时也需要主动的去收集垃圾。比如在桌面上出现碎木屑、碎纸屑等非常细小的垃圾时人们会下意识的将垃圾桶贴近桌面将垃圾“赶”进桶内，可是由于垃圾桶多为圆形结构因此在贴到桌边时往往会有很大的缝隙从而使漏掉垃圾。为此所能想到的解决方案可能是改用方形垃圾桶，但是相较于方形垃圾桶而言，圆形垃圾桶不仅方便注塑制造运输储存而且最重要的是在同等容积的情况之下圆柱体的表面积最小因此其容积也最大。为此笔者运用可变性的理念进行垃圾桶的改良设计。在垃圾桶的最上部分采用硅胶材质进行设计使得垃圾桶在贴上桌边时能够产生一定程度的形变，所增大的接触面积可以方便将垃圾从桌面移入垃圾桶内而不会撒落。

图2 垃圾桶改良设计

又例如图3所示是为特殊人群设计的针头。相较于拥有较好视力的年轻人来说年长的老人在穿针的过程中往往不仅需要老花镜、放大镜这些辅助设备同时还需要一个拥有良好光线的环境，而即使在需求都满足的情况之下也需要尝试很久才能成功的将线穿过针头。对于这一问题通过运用可变性设计理念便能够较好的解决，即针对针头尾部的穿线洞采用柔性材料进行替换。这一设计很好的使针头的穿针孔突破了以往过于狭小难穿入的空间，硅胶材质所具有的柔韧可变性能够使得孔洞由原来的细小狭长改变为近乎圆形从而更有利于线从中穿过。