基于材料特性的产品创新设计

摘要：

材料作为产品设计的基础，以其自身的固有特性和情感语义成为设计过程中不可缺少的重要因素。不同的材料因其材质、工艺等原因而呈现给人们不同的感觉特性。文章通过对材料的特性进行归纳总结，着重从新材料及固有材料的创新使用，对设计师们使用材料的优秀产品方案进行分析，对设计领域的前沿进行描述，阐述了材料特性在产品创新设计中的运用。

关键词： 材料; 知觉特性; 功能特性; 材料创新; 产品创新设计

中图分类号：TB 472 文献标识码：A 文章编号：1671-623X(2012)01-0077-04

产品是通过形态来表达，而形态则是通过材料来实现，任何产品的形态最终必然反映到具体的材料形态上来。材料作为设计师亲密的伙伴，已经融入到设计师设计过程的思想与情感当中，同一产品不同材料的应用都会产生不同的效果，不同的材料给予人们不同的感觉特性。材料不仅能够呈现出产品表面的特征，还隐含了产品内部的功能，并且是产品和用户之间的界面。领悟并掌握材料的特性及材料的创新、新材料的尝试应用已逐渐成为产品设计创新的重要手段。

一、材料特性与设计的关系

材料是充满灵性的，它能够给人以无尽的想象。在产品设计中，影响设计的因素主要体现在产品的功能、形态和材料上，其中材料是产品设计的基础，设计师通过对传统材质的深度挖掘或者对新材料的实验性运用以及对材料质感、肌理和色彩的创造性处理，将其融入到设计过程的思想与情感当中，往往能够收获与众不同的表达方案，使得产品成为人们相互交流的一种方式。

德国设计师魏奈•艾林格（Werner Aisslinger）曾这样总结设计与材料的关系：“在我看来，设计直接和新材料与新技术相关。当新材料出现时，旧有的偶像会被重新评估，设计也许能变得更好。” ［1］不难看出，设计是凭借材料来实现，材料的特性则是通过设计来表达。每一种新的艺术材料的发现、发明和应用，都意味着一种新的艺术被创造和应用。不同的材料因其材质、工艺等原因而呈现给人们不同的感觉特性。在设计过程中，材料的选择是非常重要的，合理的材料应用不仅能够丰富产品的内容和个性，还能产生与产品本质内涵相一致的知觉特性。［2］

虽然我们每个人对产品的感受不完全相同，但是总的感觉是一致的，材料不仅能够给消费者传达出与产品设计使用功能、实用环境、产品质量等相关联的信息，新材料、新工艺的应用，还能够不断地发掘出材料在产品设计中的潜力及其功能性，提出很多有价值的设计方案和技术改造思路，创造一种新的生活方式及体验。因此，在产品设计中发掘材料本身所具有的特性显得尤为重要。

二、 材料的知觉特性在产品创新设计中的应用

知觉，是产品说服消费者的最好方式，通过产品的知觉特性，消费者往往能够体验出不同产品所带来的不同感觉。材料的知觉特性是建立在人们的生理基础之上，是人们对材料刺激的主观感受，是产品造型设计材料的一个重要特征。在产品设计追求“人性化”的今天，产品设计不仅要满足人们的物质需求，还要重视人们的精神需要。材料的知觉特性主要体现在人们对材料的触觉和视觉感受上。

1.材料的触觉特性

优秀的设计作品往往具有很强的亲和力。人们了解产品，主要是从它的造型、颜色、肌理、结构等基本设计要素人手，进而分析其特性。材料的质感通常是通过人们的触觉来判别的，触觉质感是人们通过触摸材料而感知材料的表面特性和体验材料的主要感受。材料表面的质地和肌理是产生不同触觉感受的主要因素。运用各种材料的触觉质感，不仅在产品接触部位体现了舒适的实用功能，还可以通过不同肌理、质地材料的组合，丰富产品的造型特征，同时带给用户更多的新感受。而有的材料视觉与触觉并不一致，如玉石摸起来又冷又硬，但是看起来却光润亮泽，给人以温暖。

2.材料的视觉特性

人们对于已经熟悉的材料，能够根据以往的触觉经验通过视觉印象来判断该材料的材质，从而形成材料的视觉质感。视觉质感是靠观察来感知材料表面特性的，是材料被视觉感受后对材料表面特性的感觉和印象。材料表面的色彩、肌理等不同便会产生不同的视觉质感。例如：只须把日常使用的纸杯在材料的应用上进行转换，将传统的不透明纸张替换成具有一定透明度的蜡纸，将容器视为配角，则更加突出其中承载的液体，除了与传统纸杯相同的用途以外，装入不同的饮料、牛奶、啤酒、果汁等，便会呈现出不同的色彩与性格，让用户在使用过程中更加富有乐趣和美感。

3.材料的知觉特性在产品创新设计中的应用

新型材料不断地涌现，每种材料的特殊性，都给设计师带来了无限的想象力。材料在现代设计中的价值并不在于材料本身的价格，而在于是能否用这种材料传达出作品的艺术内涵。材料通过产品来表达自己，这就要求设计师在运用材料时必须了解它的特性，用适当的材料表现适当的产品，迎合不同的消费需求。由Andrea Ponti专为2015米兰世博会设计的纸质水壶（图1），这款设计是为了阻止人们在参观期间使用塑料瓶饮水而设计的环保水壶。外形简单，富有古典气息，采用天然棉和环保纸层制作，不使用任何很难回收的化学油墨或粘合剂，携带方便，这样游客就不用购买多瓶饮料，也会让世博园的垃圾量明显下降，以便达到真正环保的目的。

市面上销售的水壶大多是以塑料及不锈钢等材质制作而成，外形上也往往大同小异。此款水壶通过创新的外形与特殊的材料，不仅改变了人们对于以往产品的视觉感受，更给人们带来了一种新的生活体验。可见，材料的转变不仅给用户带来视觉上的体验，也带来触觉上的体验。在这一应用案例中，不难看出不同质地的材料会给人不同的视觉及触觉体验。

三、材料的功能特性在产品创新设计中的应用

在产品造型设计中，产品效果是通过精湛的工艺技术来实现的，因此，在设计产品时必须在构思上针对材质和工艺进行综合的全面考虑，这就要求设计师不断地学习、应用和创造新材料、新工艺，才能设计和制造出更新颖、更美观的产品。

1.发掘材料的功能特性

产品设计可以说是一个不断发现材料、利用材料的创造过程，几乎每一次新材料的出现，都会出现一种新的设计风格。材料能够无限地激发设计师的创意，实现人们对于产品的种种期望，并创造出全新的产品。在产品设计中，设计师应熟练掌握材料的特性, 及时掌握新技术、新工艺和新材料的发展动向，适当的处理材料, 最大限度地发挥材料各自的特性, 把材料的特殊质感与产品造型完美的结合起来，才能使产品给人以美的享受。因此，在材料的运用上，不仅要更加专注于挖掘材料固有的表现力，重视材料的自然质感，以满足当代人在高科技时代返璞归真的追求，还要积极探求材料加工的新工艺，拓展材料人为质感的应用，丰富产品的质感表达，为人们的生活提供更丰富的情感体验。在产品创新设计过程中，还要不断地去发掘材料的功能特性并将其合理运用，以此实现设计的突破。

2.材料的功能特性在产品创新设计中的应用

随着信息社会的进步，国家的发展及人们的生活方式都在迅速地转变着，这些都离不开产品的创新。那么如何创新就成为设计师们关注的首要问题。创新是一个有特定目标的过程，是对现实的一种突破，它有时可以理解为天马行空的即兴发挥，但有时却是从一个小小的改善开始的，如在原有的产品上进行研究、探索。设计师的探索在常人看来是很自然的东西，通过对固有材料的创新使用，能够创造出一种新的形态、新的功能及使用方式。例如，2010柏林设计节获得设计界三大奖项之一的“胶带装置”，它仅仅通过采用最普通的胶带，探索出一种新的建筑结构与社交方式（图2），一直以来人们只知道透明胶带具有粘贴、固定的作用，而该设计不仅充分挖掘了材料的表达潜力，还创造出令人惊喜的、全新的材质效果，使普通的胶带具有超出人们想象的坚固性及支撑力，可见，材料的功能特性在产品创新设计中的重要性。

创新的承载在于产品以及产品带给人们的消费体验和生活体验。随着科技的进步，人们拓宽了材料的领域，可以说，没有什么材料是不可以用的，而是看它适合用在什么地方。因此，在产品设计中，设计师不应受到材料的限制，或者被动的接受现有的研究成果，而应该积极地去研究、去探索新的材料和加工工艺，充分挖掘材料的表达潜力，从而创造出新的产品材质效果。

四、结语

随着社会的发展，人们对产品的要求不仅仅是提供功能的完备、视觉的华丽,更多的是要求情感的交流、情绪的共鸣。在材料日益丰富、技术不断发展的今天，材料的选用在产品创新设计中的地位显得尤为重要。材料与产品设计之间是相互作用的，有时一种设计促进了工艺的改进，实现了产品特有的功能或形式；有时一种新工艺、新材料又能反作用于设计，激发更多的创意灵感，促使设计的升华。［3］可见，将产品设计与材料创新设计相结合，进行新产品的创新开发工作，加强对固有材料、新材料、新工艺的认识，结合产品创新理论，创造性地发掘材料在产品设计中的潜力及其功能性，不仅能够提出很多有价值的设计方案和技术改造思路，还能创造一种新的生活方式及体验。

［1］赵辉.材料新世界［J］.设计杂志，2010（8）: 32.

［2］何人可．工业设计史［M］．北京：北京理工大学出版社，2000:20.

［3］魏小利.概论材料与产品设计之关系［J］.山西科技,2008(1):9.

Innovative Production Design Based on Material Characteristics

LANG Li-juan，JIANG Wen

(School of Arts Design, Guangdong University of Technology, Guangzhou, Guangdong 510090, P. R. China)

Abstract: As the basis of product design, with its own inherent characteristics and emotional implication, material becomes an essential factor in design process. Different materials have different perceptional characteristics because of its quality, processing and other aspects. This article summarizes the characteristics of materials, especially based on the innovative use of new and existing materials, analyzing designers excellent product solutions, describing the leading design field and expounding the use of material properties in innovative product design.

Key words: material; perceptional characteristics; functional characteristics; material innovation; innovative product design

收稿日期：2011-07-15

基金项目：广东省科技计划项目“广东省工业设计公共服务平台和体系建设”(100057)。

作者简介：郎丽娟（1985-），女，汉族，硕士研究生；主要研究方向：工业设计。

引文格式：郎丽娟,蒋雯.基于材料特性的产品创新设计［J］.广东工业大学学报(社会科学版)，2012，12(1):77―80.