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專題報告

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材料領域迎來綠色革命

材料領域迎來綠色革命

數字化似乎已成為地球上所有創新的源泉。房地產、婚介、社群意識、銀行和交通運輸,都已被數字化所“顛覆”,開始全新的發展。材料領域也在悄然發生著變革。很少有人能認真思考,像汽車、飛機、房子還有醫療設備是由什么材料制成的。

如果我們真的能停下來觀察一下周圍,不難發現,復合材料構成我們生活中的方方面面。復合材料是由不同原材料合成,可根據不同應用目的組合原材料的不同特性。常見的復合材料是由塑料芯和玻璃纖維混合而成,也可以和碳纖維混合。復合材料不但比金屬材料輕,同時還有更高的硬度。在工業制造、居家休閑和醫療健康領域已被廣泛應用,可謂無處不在。

材料領域的變革呼聲不斷加大,就同當今交通運輸業電氣化一樣,人們對高性能、輕量化復合材料的需求也不斷加大。讓復合材料及相關產業迸發勃勃生氣。

但我們必須清楚認識,電動車需求之所以能增長,靠的正是我們希望在未來三十年里,實現氣候中和的共同追求。

即使常見的復合材料有著不錯的成本效益和優良特性,卻對環境產生負面影響。好在,相關的改進辦法已陸續浮出水面。

GREEMBOATS首席執行官弗雷德里希·J·戴曼的學徒生涯從做木船開始。他喜歡用天然材料,但他很快意識到,天然材料已不再是最先進的了。學畢之后,他在游艇行業摸爬滾打了幾年。學習和積累了像真空灌注、預浸料等先進復合材料加工工藝。

材料領域迎來綠色革命

于是,戴曼開始探索替換傳統材料的可能。他發現,像亞麻纖維這樣的天然纖維,具有良好的力學特性。受此鼓舞,德曼決定辭職并開一家自己的公司,希望能將現代復合材料的先進技術與傳統木制造船工藝的吸引力及美學相結合。就這樣,在2013年,GREENBOATS公司成立了。

10年過去了,GREENBOATS已經完成了30多個應用可持續性復合材料的項目。在各種電機和帆船的組合旁,GREENBOATS團隊正在為商隊和建筑行業開發基于儀表盤設備的解決方案。設備種類涵蓋了從下探深度可達18000英尺的深海自主水下航行器,到能夠承受每小時150英里風速的海上風力發電機機艙。

像最近一次,GREENBOATS受Marineshift360委托,為即將到來的海洋競賽活動開發可持續性復合材料組件。GREENBOATS和Marineshift360合作開發了一種工具,該工具可以在產品整個生命周期內測量其組件對環境的影響。

GREENBOATS應用一種叫生命周期分析的方法,結合自有的材料數據庫和先進工程軟件,可以在設計階段和工程階段,量化給定產品的成本、性能及環境影響。戴曼說:“在我們的努力下,材料的可持續性變得直觀了。”  

材料領域迎來綠色革命

Flax27號日間游覽帆船

GREENBOATS為了證明自己并非口說無憑,設計了售價15萬美元的Flax27號日間游覽帆船該帆船。該帆船船身長27英尺,全船80%是由天然可降解材料構成,且整體重量不足2700磅。換句話說,Flax27號的售價有著相當大競爭力,重量控制也相當完美,最重要的,是把對環境的影響降到了最低。航海世界雜志評價Flax27號“近乎完美”。它標配了可升降龍骨,因此非常適合那些淺水的濱水住宅。

大多數GREENBOATS客戶仍處于產品開發的早期階段,但隨著消費者自下而上的壓力和政府自上而下的激勵措施的增加,對可持續性、輕量化解決方案的需求也會越來越多。隨著復合材料整體市場營業額達到1000億美元,市場觀察者開始密切關注可持續性復合材料這一細分市場。該市場的預期增長率甚至可能超過整個復合材料行業的均值。


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