6.8 TULEVAISUUDEN MATERIAALIT
Viime aikoina on kehitetty uusia materiaaleja, joilla on ainutlaatuisia ominaisuuksia. Nämä ns. räätälöidyt materiaalit korvaavat asiantuntijoiden mukaan yhä enemmän perinteisiä materiaaleja ja toisaalta täydentävät niiden tarjontaa. Kasvavan valikoiman ympäristövaikutuksia on yhä vaikeampi määritellä. Toisaalta, uusien materiaalien luomisen yhteydessä kertyy tietoa siitä, kuinka mm. yhdistemateriaaleja voidaan hajottaa ainesosiinsa kierrätystä varten. Osmo Kuusi arvelee kirjassaan Materiaalit murroksessa, että tulevaisuuden materiaalipolitiikan suurimpia kysymyksiä on materiaalin räätälöinnin yhdistäminen kestävän kehityksen tavoitteiden kanssa.
Räätälöidyt materiaalit määritellään tiettyyn erityistarkoitukseen sopiviksi, eräänlaisiksi mittatilausmateriaaleiksi. Se on jotain muuta kuin sarjavalmiste. Räätälöidyn materiaalin ominaisuudet vaihtelevat käyttökohteen mukaan. Nykyinen materiaalien räätälöinti perustuu joko kerrosrakenteiden valmistamiseen tai lujien kuiturakenteiden valmistamiseen. Kerrosrakenteita käytetään jo mm. korkealuokkaisissa aikakauslehtipapereissa ja elintarvikepakkauksissa. Kuiturakenteita tapaa yleisesti lentokoneissa, urheiluvälineissä ja huonekaluissa sekä henkilöautoissa. Lasikuitu- ym. kuiduista pyritään punomaan tai muotoilemaan tekstiilien tapaan lujia verkkorakenteita tai hunajakennorakenteita.
Asiantuntijat arvioivat yleisesti, että muovien ja erityisesti erilaisten polymeeripohjaisten yhdistelmämateriaalien osuus lisääntyy voimakkaasti. Tyypillisiä yhdistelmämateriaaleja ovat mm. muovikomposiittien kovakromaus ja keraamipinnoitus sekä muovien timanttipinnoitus.
Uusia materiaaleja kehitetään joskus vain sen takia, että ne ovat erilaisia. Tuotteessa käytettyä uutta materiaalia voidaan korostaa hi-tech -ominaisuutena, vaikka materiaali ei tarjoaisikaan mitään edistyksellistä suorituskyvyn kannalta. Suunnittelijan pitäisi pohtia, rohkaiseeko hän toiminnallaan uusien, tarpeettomien materiaalien yleistymistä.
Seuraavassa on lyhyesti esitetty yleisiä tulevaisuuden kehityssuuntia, jotka perustuvat alan asiantuntijoiden arvioihin.
- Eri materiaalityyppien väliset erottelut ovat väistymässä. Tulevaisuudessa materiaalien kanssa työskentelevien pitäisi hallita yhä laajempi skaala erilaisia materiaaleja ja niiden yhdistelmiä. Perinteinen ammattikuntainen materiaalijako hälvenee.
- Muovien käyttö lisääntyy metalleihin nähden edelleen.
- Polymeerien tulevaisuuden mahdollisuuksia ovat mm. hallitusti hajoavat muovit, lämpöä hyvin kestävät polymeerit, informaatiota kuljettavat, pintakäsitellyt ja pinnoitetut polymeerit.
- Metallit kehittyvät. Kehitetään huokoisia metalleja, joilla on yhdistelmämateriaalien osina hyvä lujuus-keveys-suhde ja suuri sähkön- ja lämmönjohtavuus, pieni viruminen ja tiheys sekä hyvä äänenvaimennuskyky. Erityisesti kevytmetallit (alumiini, titanium, magnesium) kilpailevat muovien kanssa.
- Materiaalien räätälöinnin yleistyessä jako metalleihin ja muoveihin menettää merkityksensä.
- Puun suosio rakennusmateriaalina säilyy erityisesti siihen liitettävien ekologisten mielikuvien vuoksi. Toisaalta myös puun ja muovien yhdistelmämateriaalit parantavat puun heikkouksia, joita ovat mm. huono muodonpitävyys ja lahoavuus.
- Täyspuiset huonekalut nostavat suosiotaan.
Tässä esitetyt tulevaisuuden materiaaleja koskevat tiedot perustuvat Osmo Kuusen kirjaan Materiaalit murroksessa.