第1章　材料与设计的概述

设计伴随着人类生活的需要而产生，它与人类文明的历史同样源远流长。不论哪个地区和民族的人类文明，都是从制造工具和生活用品开始的。在人类历史的长河中，虽经战乱和世事变迁，但造物活动却始终没有间断，而且越来越多样、越来越先进。

人类的造物活动离不开材料，材料是人类造物活动的基本物质条件。科学技术的发展使人们对材料的认识在不断发生变化。在设计中，新材料的开发与应用是提高产品效用和开发产品新功能的重要因素。如塑料因其优良的化学和物理性能，很快获得了设计师的青睐，随之被广泛地应用到家具、家用电器的设计之中，不仅大大地提高了产品的使用效率，同时也扩展了产品的使用功能。杜邦公司发明了尼龙材料，并开发了一系列的尼龙产品就是一个很好的佐证。氟树脂有优异的热性能，以及易清洁、不粘油、无毒等特征，它的应用对“不粘锅”及易清洁的脱排油烟机等产品的问世起到至关重要的作用。如图1-1所示，现代塑料的应用—不粘锅。

图1-1　不粘锅

由于不同的材料具有各自不同的性能特征，因而一旦材料被应用到某个具体的产品时，就会对这一产品产生形态、构造乃至视觉上的影响。

例如，自行车的车架结构除了要满足力学上的要求外，还要严格地受其材料的加工工艺的制约。由于自行车的车架一直受钢管的弯曲和焊接等工艺的限制，车架的形态基本上呈倒三角形。后来出现的碳纤维加强玻璃钢合成材料，由于它有质量轻、强度高、整体成型等特点，被用作自行车的车架材料时，改变了传统的三角形框架，使自行车的外形发生了重大的变化。碳纤维加强玻璃钢合成材料车架的自行车，由于充分发挥了该材料的性能特点，采用了新的加工工艺，使其改变了传统的自行车结构，并配以新颖的传动方式，整个车子形态显得格外轻盈活泼、别致美观而富有动感。如图1-2所示，奥迪在2017年推出高端碳纤维自行车，车身选用碳纤维材料打造，质量只有10kg。该自行车所使用的碳纤维被称为“黑色黄金”，是造飞船的必备材料，它不仅能承受3000℃以上的高温，而且还非常轻盈。

图1-2　奥迪碳纤维自行车

在以消费者为导向的市场经济条件下，企业越来越重视通过提高产品的附加值来赢得市场。产品的附加价值是产品机能、材料与感性认识三者的统一，体现在产品的“心理价值”“设计价值”“信息价值”上。通过对各种设计材料的运用，不仅可以塑造产品的个性，还可以作为一种设计战略，对企业产品形象的建立起着提升的作用。

例如，苹果公司的iMac G3设计，运用材料与色彩的语言向世人诠释了数码科技的魅力，如图1-3所示。

图1-3　iMac G3