我们都知道，文明真正开始于一系列的材料创新；毕竟，青铜时代和铁器时代为现在的我们设置了道路。所以说建筑史也深深的植根于当时的技术发展，这是说得通的。例如说，没有钢铁的发展，摩天大楼不可能如此之高；没有薄壳混凝土，其外立面不会如此苗条。

在科技如此迅猛发展的时代，我们不禁对那些刚刚起步具有一丁点建筑前景的材料垂涎三尺。2014年刚刚开始，我们想要花一点时间来看看那些可能在不久的将来应用于建筑世界的极端创新。

 

极大开裂的柯布西耶（Corbusier）La Tourette烟囱对保护主义者的现代混凝土图标是个典型的挑战。José Baltanás 从La Tourette 走过(London: Thames and Hudson, 2005)，穿过Metropolis。

自修复混凝土（Self-healing concrete）

混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料，暴露于水和化学物质中会引发不可避免的开裂。但荷兰一个研究团队的新发展可以延长这种流行材料的寿命，通过注入细菌孢子来修复水渗入的裂缝。计划这种自修复混凝土在今后的一至两年内实现商业化。

东京2004清水金字塔巨型城市概念（The Shimizu TRY 2004 Mega-City Pyramid concept for Tokyo）是如此庞大，只能借助碳纳米管来完成。（Images via Dark Roasted Blend）

纳米材料（Nanomaterials）

纳米技术推动材料科学超越那些曾经看似不可能的极限。碳纳米管（Carbon Nanotubes，CNTs）等纳米材料与超高强度混凝土结合，可制得拉伸和压缩强度都如此之高的材料，使得钢筋不再是建筑必需品，从而加快建设进程。这些可能性不会就此停止。其他发展包括超轻（超强）材料、其他形式的自修复混凝土。

 

可能不再需要像高雄国家体育场那么多的太阳能电池板（虽然效果特别华丽），就可获得更高的效率。Image via Jogos

太阳能电池板创新（Solar panel innovations）

纳米技术还可大大提高太阳能电池板的效率，使其可能将巨大的独立太阳能电池阵列嵌入到单块面板内。这将大大降低技术成本，最终使太阳能成为化石燃料可行的替代品。降低太阳能价格的探索还包括染料敏化太阳能电池（dye-sensitized solar cells，DSSCs）和杜邦公司（DuPont）的硅墨水。

 

气凝胶除了具有隔热的性质之外，还具有半透明的独特性质，可重新定义“玻璃房子”。图为David Jewel拍摄的Hemsworth Managed Offices (建筑师Atkins) via Kalwall。

气凝胶隔热材料（Aerogel insulation）

无论是气候改变，还是令人生畏的能源法案，几乎每一个人都要求更高效、更环保的新建筑。隔热从而成为一个人们话题，特别是涉及到气凝胶——不仅是最轻的材料之一，也是隔热性能最好的材料之一。（还在2011年获得另外13项吉尼斯世界纪录）最初由美国宇航局NASA开发，最近已Thermablock形式出现，专为住宅和商业用途设计。

希望它们不要真的出那么多汗。图片来自于Materials View

出汗的屋顶（Sweating rooftops）

即使“出汗”建筑的理念听起来相当…令人不悦…但来自于苏黎世联邦理工学院（ETH-Zurich）的这种新材料的目的就是令建筑出汗。屋顶材料在雨天时吸收水分，等到温度升高到一定程度时才释放出来。由此产生的蒸发会使房子凉爽——就像人出汗的过程一样。

卢旺达（Rwanda）MASS Design医院采用减少疾病传播风险的建筑。新型SLIP材料也可能有助于今后的情况。

防菌（Germ-repellent）

在密闭的空间（如医院）想要阻止疾病的传播是不容易完成的事情，包括连续消毒，甚至偶尔的建筑重组。但现在，哈佛大学的一个研究团队发现了一种替代方式，“光滑的、液体注入的多孔表面”（slippery liquid-infused porous surface ，SLIP），这会使细菌很容易滑落。此外，这种材料还能够防尘、冰以及涂鸦，在医疗以外也具有诱人的应用前景。

蜘蛛丝（Spider silk）

跟我们对“地球上最坚硬材料”金刚石的迷恋类似，对自然产生的丝材料的魅力似乎从未消散。相同质量的超细材料具有比钢更高的强度，且具有超好的弹性。科学家一直在尝试人工合成这种材料（给卑微的蚕一点休息的时间），但进展甚微。麻省理工学院（MIT）媒体实验室（Media Lab）的一个研究团队找到了一种控制蚕吐丝的方法。

新材料在线编译整理——翻译：菠菜    校正：摩天轮