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設計專欄
設計碰到困境?向自然尋求答案吧!
2017/01/11 by Red Dot
你知道,出污泥而不染的蓮葉,經過科學家研究,發現蓮葉上具有類似奈米級的纖毛結構,因此發展出奈米馬桶與防塵的玻璃嗎?蝴蝶在展翅時,透過光線折射呈現出繽紛色彩,其原理也讓科學家得以發展出各類電子產品。
在我們小時候從課本上讀到「物競天擇」的自然法則時,很少人想過,這些習以為常的自然現象,都是經過高度演化後的成果,這就是為什麼這幾年科學家透過研究自然奧秘,應用在人類生活上,總會有不斷的驚喜出現。
套句美國著名建築師萊特(Frank Lloyd Wright)的一句名言:「研究自然、接近自然,它絕對不會讓你失望。」當科技帶來巨變,導致全球生態發生變化的同時,人類努力向自然尋求解答;師法自然,成為這幾年持續發酵的設計趨勢。
其中,這幾年最火紅的設計趨勢便是「仿生學」(Biomimicry),以自然萬物為師,從形體、色彩到結構,摸索出物種演化的道理,放在設計研發上,為人類帶來一連串設計上的驚喜。
例如,這幾年流行的仿生設計從造型上的自然仿生,將自然萬物造型融入在設計上,帶來直觀上的自然親切感;又或者發展出功能上的仿生,善用大自然演化的優點;例如鳥類流線型的翅膀功能、壁虎如何抗地心引力在牆壁上爬行等,來增加物品上使用的效率。
師法自然,就如同帶領人類重返自然。從藝術設計到工業設計,仿生設計無所不在,從仿人類手臂的機械人、仿鴨頭造型的高速列車等;當人類在設計上碰到困境難以突破時,去問大自然就對了。


向自然學演化原理:德國家族企業Festo的仿生機器動物
看過德國Festo公司所設計的仿生機器動物,再也不會覺得機器人是冷冰冰的科技產物。

這家專營自動化技術的公司,每年推出的一系列仿生機器動物,不僅多到可以開一家動物園,最令大家印象深刻的是,這些機器動物不僅外型維妙維肖,就連功能上也跟動物如出一轍。

正是因為Festo的取材靈感來自於大自然,深入研究動物如何在複雜的環境中生存下來,再將這些自然運作的原理重現在機器動物上;例如螞蟻機器人,靈感來自於螞蟻分工合作的行為,透過彼此身上建置的無線網路通訊來協同合作,精準完成任務;又如仿生鳥,則是研究鳥類的飛行原理而設計出機器鳥,雙翼如真鳥一般可以靈活拍動,還可以像鳥類飛翔與降落,大概連真鳥都會被騙上當。

此外,還有仿生蜻蜓、仿生蝴蝶,乃至於仿生袋鼠機器人,更是完全複製袋鼠連續跳躍的方式,在內部加入能量填充系統,收集每次跳躍的能量,提供下一次跳躍的動力。

Festo公司表示,透過仿生機器動物所研發出的科學道理,未來應用在工作或是生產上,將更有效率與環保。

圖說:2016紅點產品設計獎「紅點獎」:EXCT by Festo




感受自然之美:菲利普‧史塔克(Philippe Starck)的「枝椏水龍頭」
很少有人把打開水龍頭視為一種享受,但是法國設計師菲利普‧史塔克卻做到了。

當德國衛浴大廠Hansgrohe旗下Axor品牌委託史塔克設計水龍頭時,這位素有鬼才設計師之稱的設計師硬是打破大家對衛浴設備的固定想像,將洗手台上的水龍頭,以倒放的樹枝之姿,矗立在洗手台上,宛若裝置藝術,流暢的線條完美結合水流的意象,反而成為浴室裡的主角。

這款名為Axor Stark Organic「枝椏水龍頭」,不僅以自然為原型,在功能上,更講求環保,除了減少傳統水龍頭的黃銅用量外,在出水量上也透過出水口的90個細孔,既能沖出足夠水力,又能大幅減少水量;2014年,史塔克再度推出進化版的枝椏水龍頭(Axor Stark V),這次水龍頭的金屬結構更大幅減少,改以透明的水晶玻璃為主體,並且翻轉傳統水流往下的方式,改以先上再下,讓人透過澄澈透明的水龍頭,直接欣賞水流變化之美。

誰說衛浴設備一定得功能導向?史塔克借景自然,讓使用者的日常體驗也增添了非日常的樂趣。




向自然學智慧:庫卡機器人集團(Kuka)的LBR iiwa輕量級機器手臂
自從機器人問世,無論是科幻小說或是電影場景,總是向人類預警機器人即將統治世界,導致人類對機器人產生恐懼,但是全球前三大機械手臂製造廠,德國庫卡(Kuka)公司卻改寫了機器人的定義。

由庫卡所設計的輕量級機器手臂,目標是以人類與機器人互相合作以完成更精密任務來考量;為了降低人類對機器人的戒心,因此在外型設計上以人體手臂為師,逼近人類手臂線條,讓人類感到親切;也因為具備7個轉軸,轉動時能夠流暢自然,與人互動時,感應系統在碰撞時,就能立刻停止動作,不需要加設安全護欄,因此可以幫助操作員完成單調卻費力的工作。

這種高靈敏性與高度安全性的輕量級機器手臂,可以降低人類對機器人的恐懼,在角色上等於是人類的智能助手而不是取代,讓人機合作更容易。

圖說:2014紅點產品設計獎「紅點最佳設計獎」:LBR iiwa by Kuka AG




降低對自然消耗:Ezy Stove易爐之木柴煮食爐
文明愈進步,人類依舊離不開使用火源來烹煮食物,只不過在鍋具上的講求愈來愈高級而已。

不過,對於開發中國家而言,時至今日,全世界尚有30億人是在露天下以簡易爐灶來烹飪食物,尤其愈貧困地區更是僅能以柴火作為燃料;如何讓這些地區的人民可以保持傳統烹飪方式,卻能更安全便利,於是瑞典設計公司Veryday與非洲奈米比亞合作,針對低收入者為主要設計對象,設計出EzyStove(易爐)。

易爐,顧名思義就是方便好用的火爐;換言之,就是將當地人習以為常的簡易煮食爐灶,經過設計改良,整座火爐以易導熱的金屬製成,不僅降低40%的木柴量,也能減少油煙汙染,而且從牛糞到垃圾都可以作為燃料;此外,考慮到烹飪者使用的不同大小鍋具,因此在外型上加了一層圓形支柱,不僅可以支撐不同炒鍋的大小,更能保持平衡,避免傾倒造成傷害。

簡單卻完整的設計,更具環保概念,不但取之於當地而用之於當地,成本也控制在低收入戶可負擔的範圍內,同時,整座柴爐從包裝、販售到維修都是在當地工作室所完成,降低不少碳足跡。

圖說:2012紅點產品設計獎「紅點最佳設計獎」:EzyStove® by Veryday AB




※本文經臺灣紅點授權使用,轉載自「紅點設計獎部落格」。
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