Форма и материал: «Форма и материал» презентация к уроку ИЗО 8 кл

Содержание

«Форма и материал. Роль и значение материала в конструкции» | Презентация к уроку по изобразительному искусству (ИЗО, 8 класс) на тему:

Слайд 1

Форма и материал Роль и значение материала в конструкции Выполнила: Охапкина Надежда Николаевна, учитель изобразительного искусства МБОУ «Средняя школа № 35» г. Дзержинск Нижегородской области

Слайд 2

Каждая вещь имеет утилитарный смысл и предназначена для какой-то цели. Предназначение вещи во многом определяет материал, из которого она сделана. Представим на мгновение, что вещи сохраняют ту же форму, но меняются материалами: ваза из шерсти, а носки из стекла. Они не смогут выполнять свое предназначение. Функция вещи влияет не только на ее форму, но и на выбор материала, из которого эта форма создается.

Слайд 3

Если материал выбран без учета функции вещи, то эту вещь невозможно использовать по ее прямому назначению.

Слайд 4

Дизайн – искусство и порождение промышленного века. Он зависит от развития науки и техники, которые дают дизайнеру и архитектору материалы для творчества.

Слайд 5

В современных конструктивных искусствах это стальной прокат и железобетон, алюминиевые сплавы и полимеры.

Слайд 6

Даже традиционное дерево, благодаря новым технологиям обработки (клееная древесина), позволяет создавать немыслимые прежде конструкции.

Слайд 7

Сам материал во многом определяет форму и конструкцию вещи или здания. Например, стул сперва был из дерева, и это определяло его форму: прямолинейность, жестковатость и грубоватость конструкции. С появлением металлов, а затем пластмасс форма стула приобрела пластичность.

Слайд 8

То же и в архитектуре: мосты сперва были деревянные, и это диктовало соответствующие конструкцию и форму. Кирпич позволил усложнить и разнообразить форму. Появление железобетона сделало реальностью самые сложные конструкции (например, подвесные).

Слайд 9

Появление новых материалов меняет устоявшееся понимание тектоники зданий и традиционные подходы к формообразованию вещей.

Слайд 10

Появляется возможность создавать новые, невиданные раньше конструкции, оригинальные формы.

Слайд 11

Возникновение новых материалов меняло и сам процесс изготовления вещей и строительства зданий.

Слайд 12

Возникают непривычные нашему сознанию пневматические и надувные строительные конструкции. Все это последствия закона взаимодействия формы и материала. Меняется материал и меняются способы работы с ним.

Слайд 13

Фантазия и воображение художника подпитываются новым, пристальным взглядом на природу. Глубокое понимание ее «архитектуры», закономерностей ее «строений» стало благодатной почвой для возникновения неожиданных конструктивных идей в архитектуре, порожденных анализом природных форм – бионикой.

Слайд 14

Часто оригинальные вещи, детали интерьера дизайнеры конструируют из природных материалов или уже готовых вещей, придавая им иную, нежели прежде, функцию.

Слайд 15

Не богатство материала, а острота художественного видения и конструктивное мышление являются решающим фактором дизайнерского творчества. Перед вами фантазийные проекты вещей различного назначения, в которых используются свойства одного и того же материала (моток проволоки).

Слайд 16

Литература А.С. Питерских Г.Е. Гуров Дизайн и архитектура в жизни человека

Дизайн. Форма и материал. Роль и значение материала в конструкции

ФОРМА И МАТЕРИАЛ
РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ МАТЕРИАЛА
В КОНСТРУКЦИИ
7КЛ
Каждая вещь имеет утилитарный смысл и предназначена для какой-то цели.
Предназначение вещи во многом определяет материал, из которого она
сделана. Представим на мгновение, что вещи сохраняют ту же форму, но
меняются материалами: ваза из шерсти, а носки из стекла. Они не смогут
выполнять свое предназначение. Функция вещи влияет не только на ее форму,
но и на выбор материала, из которого эта форма создается.
Если материал выбран без учета функции вещи, то эту вещь невозможно
использовать по ее прямому назначению.
Дизайн – искусство и порождение промышленного века. Он зависит от
развития науки и техники, которые дают дизайнеру и архитектору
материалы для творчества.
В современных конструктивных искусствах это стальной прокат и
железобетон, алюминиевые сплавы и полимеры.
Даже традиционное дерево, благодаря новым технологиям
обработки (клееная древесина), позволяет создавать
немыслимые прежде конструкции.
Сам материал во многом определяет форму и конструкцию вещи или
здания. Например, стул сперва был из дерева, и это определяло его
форму: прямолинейность, жестковатость и грубоватость конструкции.
С появлением металлов, а затем пластмасс форма стула приобрела
пластичность.
То же и в архитектуре: мосты сначала были деревянные, и это диктовало
соответствующие конструкцию и форму. Кирпич позволил усложнить
и разнообразить форму. Появление железобетона сделало
реальностью самые сложные конструкции (например, подвесные).
Появление новых материалов меняет устоявшееся понимание тектоники
зданий и традиционные подходы к формообразованию вещей.
Появляется возможность создавать новые, невиданные раньше
конструкции, оригинальные формы.
Возникновение новых материалов меняло и сам процесс изготовления
вещей и строительства зданий.
Возникают непривычные нашему сознанию пневматические
и надувные строительные конструкции. Все это последствия закона
взаимодействия формы и материала. Меняется материал и меняются
способы работы с ним.
Фантазия и воображение художника подпитываются новым, пристальным
взглядом на природу. Глубокое понимание ее «архитектуры»,
закономерностей ее «строений» стало благодатной почвой для
возникновения неожиданных конструктивных идей в архитектуре,
порожденных анализом природных форм – бионикой.
Часто оригинальные вещи, детали интерьера дизайнеры конструируют из
природных материалов или уже готовых вещей, придавая им иную,
нежели прежде, функцию.
Так в Калужской области в 2015 г. возник Художественный МУзей МУсора «МУ МУ»
vk.com/art.mumu ; @_art_mumu
Авторы дают жизнь старым, ненужным вещам, превращают их в интересные экспонаты.
Острота художественного видения и конструктивное мышление являются
решающим фактором дизайнерского творчества. На фото
фантазийные проекты вещей различного назначения, в которых
используются свойства одного и того же материала (моток
проволоки).
Задание на выбор :
Тема: «Животные»
Придумать и изобразить
1. вариант дизайна чайника и вариант дизайна стула
или
Сконструируйте «Из вещи — вещь»
Переосмыслить назначение старой и ненужной вещи, создать
вещь с новыми
функциями, конструктивным смыслом,
образностью.(механизм, одежду, посуду.
дизайн, название работы)
Придумайте свой

Урок по ИЗО 7 класс «Форма и материал»

«Форма и материал» Результаты освоения учащимися учебного материала Предметные результаты: x   понимать   и   уметь   объяснить   взаимосвязь   между   конструкцией,   формой   и материалом; x развивать творческое воображение, придавая новые утилитарные или фантазийные функции старым вещам. Личностные результаты: x относиться к новому, рациональному использованию старых вещей как к возможности формирования экологического мышления; x развивать умение видеть эстетическую основу окружающих вещей и предметов. Метапредметные результаты: x   учиться   на   примере   природных   конструкций   оптимальному   и   оригинальному проектному решению «из вещи — вещь».  Материалы и оборудование Индивидуальный   подбор   и   трансформация   предметов   для   поиска   нового функционального применения. Текст учебника в достаточной мере раскрывает взаимозависимость формы предмета и материала, из которого он создан. Важно, чтобы учащиеся осознали конструктивную роль   материала   в   изготовлении   предметов   и   сделали   самостоятельную   инженерно­ дизайнерскую попытку сочинить вещь. З а д а н и я в большей степени носят поисковый характер. Учителю нужно иметь некоторый запас материалов, который он в случае необходимости может предложить ученикам. Надо сказать, что такого рода запасы есть у большинства детей, их интерес к оригинальным   свойствам   материалов   достаточно   велик.   Они   собирают   проволочки, липучки,   фантики   и   всё,   что   «ещё   может   пригодиться».   Задания   как   бы «эксплуатируют»   это   свойство   детской   натуры,   наблюдающееся,   впрочем,   и   у взрослых.  Недаром   кое­где  существуют  карнавалы,   шествия,  праздники,   костюмы  и аксессуары для которых изготовлены из вторичного сырья. Сочиняемые вещи могут быть как практически направленными, утилитарными, так и фантастичными. Здесь необходим мозговой штурм, и, кстати говоря, то, что сегодня кажется   нелепым   и   невероятным,   завтра,   возможно,   будет   сочтено   удивительной находкой.   Задания   по   преобразованию   «из   вещи   —   вещь»   основываются   на неожиданном   использовании   привычных   предметов.   Подобные   задания   выполняют студенты творческих, художественных вузов, любят их и зрелые профессионалы (рис. 25). Рис. 25. Используя старое, можно создавать новое Нужно заметить, что эти задания не являются для ребят чем­то абсолютно новым и ранее не изведанным. Уроки технологии, многие современные издания и телепередачи рассказывают о том, что не надо торопиться выбрасывать старые вещи. Удивительно ценными   и   практически   направленными   могут   оказаться   поиски   фантастических   и парадоксальных решений использования материалов или старых вещей. Подобного рода задания могут быть выполнены и в технике графики (дополнительное задание). Контрольные вопросы для учащихся Какова связь формы вещи и материала для её изготовления? Что такое бионика?

противоречия модерна – тема научной статьи по прочим социальным наукам читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Оригинальная статья / Original article УДК 72.01

DOI: http://dx.doi.org/10.21285/2227-2917-2018-2-194-205

ФОРМА И МАТЕРИАЛ В АРХИТЕКТУРЕ: ПРОТИВОРЕЧИЯ МОДЕРНА © М.Е. Дымченко9

Донской государственный технический университет,

344000, Российская Федерация, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина,1.

РЕЗЮМЕ. ЦЕЛЬ. Проблематизация отношения формы и материала составляет важнейший и необходимый этап самоопределения архитектурного мышления в современных условиях. Совершенствование строительных материалов и технологий на основе достижения естествознания и математики стало рассматриваться как определяющее основание для формообразования. Консти-туирование культурно значимых пространственных кодов подверглось нивелированию. Само формообразование редуцировано к выражению совершенно иного процесса — манифестации физических свойств и морфологии материально-технической базы проектирования и строительства. Цель исследования заключается в изучении противоречий модернистского подхода к соотношению архитектурного формообразования и используемых материалов, а также конструктивных принципов. МЕТОДЫ. Методологическая база исследования включает в себя научные методы индукции и дедукции, сравнительного анализа, опирающиеся на принцип единства исторического и логического аспектов проблемы, изучение научной литературы. Проводились полевые наблюдения на территории Соловецкого монастыря и дворцовых построек в Санкт-Петербурге, а также на территории Франции и Италии (образцы церковной и дворцовой архитектуры в Риме, Казерте, Париже и Версале). РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Предложено концептуальное понимание процесса саморазвития архитектурной формы, которое с феноменологических позиций позволяет преодолеть противоречия модернистского толкования отношения формы и материала в консти-туировании архитектурного пространства и образа. ВЫВОДЫ. Формообразование как основание процесса конституирования архитектурного текста в том или ином материале обладает собственным до конца не раскрытым потенциалом содержательного становления семантических структур. Для современной теории архитектуры его раскрытие является важнейшим моментом в определении онтологического основания архитектурной реальности.

Ключевые слова: архитектурная форма, материал, функция, модерн, классический ордер, феноменология архитектурной формы.

Информация о статье. Дата поступления 12 марта 2018 г.; дата принятия к печати 10 апреля 2018 г.; дата онлайн-размещения 26 июня 2018 г.

Формат цитирования. Дымченко М.Е. Форма и материал в архитектуре: противоречия модерна // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2018. Т. 8, № 2. С. 194-205. DOI: 10.21285/2227-2917-2018-2-194-205

FORM AND MATERIAL IN ARCHITECTURE: THE CONTRADICTIONS OF MODERNITY

M.E. Dymchenko

Don State Technical University,

1, Gagarin sq., Rostov-on-Don, 344000, Russian Federation

ABSTRACT. AIM. The problem of relationships between form and material is an essential and necessary stage that architectural thought is passing on its way to self-determination. The improvement of construction materials and technologies as a result of achievements in natural sciences and mathematics is seen today as a basis for form making. The process of constituting culturally-significant spatial codes has been losing its significance. Form making itself has been reduced to a completely different process, i.e. the

аДымченко Марина Евгеньевна, кандидат философских наук, доцент кафедры архитектуры, e-mail: [email protected]

Marina E. Dymchenko, Candidate of Philosophical Sciences, Associate Professor of Department of Architecture, е-mail: [email protected]

manifestation of the physical properties and morphology of the material and technical base in the process of design and construction. The purpose of the study is to explore the contradictions of the modernist approach to the assessment of correlations between form making, materials used and construction principles. METHODS. The research methodology is based on the methods of induction, deduction and comparative analysis, which rely on the principle of the unity of historical and logical aspects of the problem under study. A literature review has been performed. Field studies were carried out in the Solovetsky Monastery (Archangelsk region, Russia), St. Petersburg historical palaces, as well as in France and Italy (churches and palaces in Rome, Caserta, Paris and Versailles). RESULTS AND DISCUSSION. A conceptual understanding from the phenomenological viewpoint is proposed for the process of architectural form self-development, which allows the contradiction typical for the modernist interpretation of the correlation between form and material to be overcome when constructing an architectural space and image. CONCLUSIONS. Form making as a basis for constituting an architectural text using certain materials has an undiscovered potential for the meaningful formation of semantic structures. For the contemporary architecture theory, the disclosure of this potential is considered to be an essential step in determining the ontological basis of architectural reality.

Keywords: architectural form, material, function, modern, classical order, phenomenology of architectural form

Information about the article. Received March 12, 2018; accepted for publication April 10, 2018; available online June 26, 2018.

For citation. Dymchenko M.E. Form and material in architecture: the contradictions of modernity. Izves-tiya vuzov. Investitsii. Stroitel’stvo. Nedvizhimost’ = Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate. 2018, vol. 8, no. 2, pp. 194-205. (In Russian). DOI: 10.21285/2227-2917-2018-2-194-205.

Введение

Архитектурное мышление и архитектура как система знаний и представлений оказались подверженными влиянию деструктивных тенденций постсовременности. Причем в большей степени это даже относится не к самим социокультурным процессам как таковым, а к траектории и качеству развития науки об архитектуре. С одной стороны, новейшее время полностью доверило регулятивы коллективного опыта и его материальную платформу именно научному верифицируемому мировоззрению и выработанным в лоне математизированного естествознания эталонам объективности и универсальности. Не стала исключением и архитектура. На сциентистской почве и в унисон общественным ожиданиям получил свое дисциплинарное оформление и понятийный каркас. Но, с другой стороны, идентификация по основанию общенаучной позитивистской методологии, позволившая, во-первых, вычленить предмет научного поиска -архитектурную форму, привела, во-вторых, к ее нивелированию и практически полному выхолащиванию. От архитектурной формы как реального

действенного «инструмента», опосредствующего человека и среду в традиционной классической культуре, не осталось ничего, что могло бы служить предметным основанием внутренней интеграции архитектурного творчества, производства и создания уникальных пространственных образов и символов. Более того, в наше время нередко звучит критика смыслогенерирующего содержатель-но-конституитивного интеграла формы. Приоритет технологий в глобализированном сообществе и распространение культа символического потребления создает иллюзию возможности существования пространственных образов за пределами «текста» формы.

Все это приводит к тому, что понятие архитектуры и наука о ней существенно теряют как на уровне исследования исторического прошлого, так и в плане прогнозирования возможных сценариев будущего эволюционирования формообразования. Нельзя также в этой связи не отметить факт глубинного и нарастающего противоречия между требованиями профессиональной идентичности, состоятельности и зрелости современ-

ного практикующего архитектора, формируемыми на основе информатизации, моды и потребительского заказа, и стремлением сохранения как творческого суверенитета проектировщика, так и аутентичного самодостаточного «текста» будущего сооружения, его индивидуализированной меры пространственно выраженного бытия. Хотелось бы также особо подчеркнуть то очень симптоматичное обстоятельство, ярко свидетельствующее о пока безуспешных метаниях постсовременной архитектурной мысли, что сегодня почти открыто и совершенно осознанно из области идентичности архитектуры как деятельности и как знания выталкивается ценность именно творческого импульса, интуитивно-энергийного освоения внешнего пространства, его духовного «распаковывания», место которых любезно отдается сухому проектированию. При этом какие бы причудливые формы ни появлялись в его результате, разрыв между субъектом и пространством сохраняется и даже усиливается.

Материал и методы

Материал исследования собран в результате полевых наблюдений на территории Соловецкого монастыря и дворцовых построек в Санкт-Петербурге и его пригородах, а также на территории Франции и Италии. В частности, автором накоплено и систематизировано описание памятников готической и барочной храмовой и дворцовой архитектуры в Париже, Реймсе, Руане, Шартре, Амьене, Во-ле-Виконте, Версале, Блуа и др. городах Франции, а также в Риме, Флоренции и Казерте в Италии. Методологическая база исследования включает в себя: научные методы индукции и дедукции; сравнительного анализа, опирающиеся на принцип единства исторического и логического аспектов проблемы; изучение научной литературы, включающей в себя новейшие исследования по истории строительства вели-

чайших памятников архитектуры барокко.

Общая концептуальная основа исследования проблемы включает в себя основные положения феноменологического подхода к архитектурному формообразованию, получившие фундаментальную разработку в трудах современного норвежского архитектора Кр. Норберга-Шульца.

Результаты и их обсуждение

Для современной архитектуры поиск гармоничного соотношения между реализацией всех возможностей используемых строительных материалов, конструкций и формообразованием является значимым с точки зрения развития обозначившейся еще в Новое время тенденции кон-ституирования различных пространственных опытов. Путь классической европейской архитектуры, зародившейся на берегах теплого Эгейского моря в системе ордерного тектонического проектирования, пролегал от освоения естественного ландшафта человеческого существования к созданию социального пространства, к определению системы культурно верифицируемых пространственных кодов. Как убедительно показал в своем исследовании норвежский ученый, представитель феноменологии архитектуры, К. Норберг-Шульц, историческая задача архитектуры внутри европейской цивилизации состояла в формировании особого «места» существования человека и общества, синтезирующего природные и рукотворные элементы и структуры [1, с. 27]. «Культурное значение определения качественно отличающейся от окружающей местности территории переоценить невозможно» [2, с. 58].

В этом отношении взлет научно-технической мысли в новейшее время (особенно в последние десятилетия) открыл широчайшие горизонты для архитектурного мышления. Те объективные препятствия для формообразования, с которыми сталкивались архитекторы прошлого (в

виде «естественного» набора строительных материалов и технологий), в настоящее время не только преодолены, но и дают основание для прогнозирования вектора эволюции формообразования в будущем. Как отмечает Г.В. Есаулов, «Новейшие технологии и материалы могут стать феноменологическим стимулом современности и новизны. … Создаваемая архитектурная культура города, обогатившись опытом прошлого, обращается в будущее. Для этого используются и простые геометрические формы, выполненные в новых строительных материалах» [3, с. 69]. Вместе с тем, возникает новая проблема, которая лишь на первый взгляд кажется замкнутой пределами свойств строительных материалов.

Речь идет о том, что сама архитектура как «граница» внешнего и внутреннего в жизни человека (по определению того же К. Норберга-Шульца [2, с. 63]) как опосредующее звено пространства преднайденного и пространства созданного, может исчезнуть. Может раствориться архитектурная форма в потоке элементов, диктующих в силу своих физических параметров и геометрии нормы открытости морфологии сооружений. Уже сегодня градостроительная практика современных мегаполисов такова, что архитектурное проектирование почти полностью отдается на откуп стремлению демонстрировать мощь технологий и необычность используемых материалов, тогда как конституирование архитектурно очерченного социального пространства -места человеческой жизнедеятельности — уходит на задний план или вовсе нивелируется. Как минимум возникает резкий диссонанс между формообразованием как выработкой особого семиотического «языка» и созданием замкнутых пространственных систем. Сегодня часто забывают о том, что «функция (польза) изменчива и не всегда задана изначально, она производна не только от конст-

рукции, но и от внешнего вида здания, выбора того или иного материала, строительных приемов, уместности, прогрессивности либо отсталости идеи, изменений предназначения, окружающей среды, престижности и символического значения постройки» [4].

В истории архитектуры уже имеются примеры подобного разнонаправленного толкования возможностей формообразования, опирающегося на свойства материалов или технологий. Причем, самое характерное то, что именно в эпоху модерна, в период, когда машина и техника стали определяющими в строительстве, данное противоречие в развитии архитектуры и формообразования получило очень высокую оценку, в том числе и ретроспективно по отношению к памятникам архитектуры прошлого. Как подчеркивает А.В. Иконников, именно модернистское стремление поставить форму в зависимость от материала и функции привело к тому, что «стихийно множившиеся типы зданий и сооружений с неустоявшимися характеристиками формы затрудняли ориентацию в городской среде, делали ее семантически неупорядоченной, аморфной. Проблема ориентации связывалась с потребностью символического выражения тех новых видов назначения, для которых эти типы создавались» [5, с. 28].

Огюст Перре писал: «Руины архитектуры прекрасны, потому что, обнажаясь, они открывают истину» [6, с. 206]. Но, спросим мы, что это за истина? Можно ли в руинах обнаружить ту единящую энергию, что определяет в одном имени общее движение традиции архитектуры, по крайней мере, в рамках западной цивилизаци-онной традиции? Ни исходный материал, ни способы его конструктивной организации и структурации не могут дать исчерпывающий удовлетворяющий ответ на вопрос о том, что есть архитектурное сооружение как произведение искусства и, шире, как акт

самой культуры, как усилие самого субъекта данной культуры. Объяснение значения и ценности всего, что было создано в истории руками человека прямо или опосредованно, технически, возможно исключительно и только в отношении к нерву самого социокультурного целого.

Нельзя не согласиться с мнением крупнейшего представителя модерна Генри Салливена, который точно улавливает эту фундаментальную особенность процесса архитектурного формообразования, преобразующего строительный материал во внутренний момент художественного целого сооружения. «Между архитектурой Египта и Греции существовало резкое различие, несмотря на то, что и та и другая имели в своей основе только столб и перекладину. … Египетский храм формировался как египетский акт — иначе быть не могло. А ясное мышление грека получило свое ясное отображение в форме греческого храма, и было совершенно ясно, что греческий храм — это греческий акт. … Соответственно и римский акведук, и средневековый собор строились на основе формы столб -арка. А как далеки друг от друга римские воззрения от средневековых!» [7, с. 57].

Для артикуляции сущности этого акта принципиально недостаточно простого описания морфологии объекта. Более того, морфологические признаки выражения определенной идеи или замысла архитектора в математически рассчитанных конструктивных решениях как основании особого эстетического «языка» не позволяют «разразиться» внутренней субъектной структуре архитектурного произведения. Через которую оно могло бы само стать полноценным и многоаспектным, свободным участником («голосом») социально-культурного диалога (хора) в конкретной исторической ситуации, а не просто отражением мировоззрения эпохи

(теоцентристского или сциентистского, например).

Истина, о которой писал Перре, не есть истина архитектуры как суверенного акта самоутверждающейся и авторски полагающей себя реальности. Руины есть умаление архитектуры. Да, несомненно, они всегда очаровательны. Особый магнетизм, которым обладают развалины греческих храмов, триумфальные арки римских кесарей и мрачноватые крепости-монастыри времени Каролин-гов или романской эпохи, вполне понятен.

Аура, окутывающая чернеющий или трескающийся камень, воздвигавшийся некогда во славу богов или царей, фрагменты вазы с фруктами или цветами, колонны или полуразрушившейся арки для жителя современного мегаполиса выступает непосредственным словом-знаком прошлого как такового, еще теплящейся историей. Пульс этой истории постепенно ослабевает, отливаясь в мраморных и гранитных орнаментах и складках. «Истина», которую обнажают руины, есть истина материала, материи, лишь в диалектическом взаимодействии с архитектурной формой полагающая художественный эстетический смысл и ценность любого архитектурного сооружения.

Более того, даже общий портрет истории классической западноевропейской архитектуры сообщает, что далеко не всегда руины могут сказать о завершенной и самодостаточной архитектурной форме того или иного здания или ансамбля. Не случайно для эпохи модерна притягательны были только следы античного зодчества. В греческой и римской архитектуре доминировал ордер. Архитектурная форма всецело исчерпывалась тектоникой чистой конструкции как таковой. Уже Романская крепость или Готический собор периода высокой схоластики, не говоря уже о барокко римских базилик или французских дворцов, опосредованные де-

конструкцией времени или проектами других архитекторов, в своих частичных фрагментах не дают представления о целостном облике в его уникальной топологии и семантике. И главная причина заключается в том, что архитектурное формообразование по мере своего исторического эволюционирования постепенно ушло от подчинения формы и художественного образа материалу и конструктивным условиям. Возникло понимание того, что архитектоника сооружения не является конечной целью творчества архитектора. А выбор того или иного строительного материала стал определяться не только местными условиями (наличие тех или иных ресурсов, например, мрамора в Италии или песчаника во Франции), но и способностью выполнения в том или ином материале такого формообразующего принципа, который будет охватывать всю архитектурную массу и объем тектоникой самой формы, динамики структуры образа, а не конструкции. Естественно, на развитие данной способности огромное воздействие оказывало развитие общей естественнонаучной картины мира, изменение представлений о материи, пространстве и времени.

«Взаимоотношения архитектуры и естествознания представляют в этом смысле особый интерес. Обе дисциплины через свою направленность на практическое овладение действительностью тесно связаны с полем общественного производства. С другой стороны, обе они — хотя каждая на свой лад — участвуют в создании и трансляции из поколения в поколение универсальной репрезентации, «картины мира». Архитектура определяет, упорядочивает и воспроизводит картину мира в своих телесно-пространственных произведениях, естествознание — в своих теоретических описаниях. При этом в эпохи, когда физика еще тесно смыкается с метафизикой, обе эти науки строят свои интерпретации в прямой зави-

симости от когнитивных инструментов и схем, которые исходно вырабатываются в сфере архитектуры, землеустройства и прикладных искусств» [8, с. 8].

Отношение между архитектурной формой и строительным материалом в этом отношении является на сегодняшний день одной из самых фундаментальных и актуальных проблем теории архитектуры. Очевидный прогресс в совершенствовании строительных технологий и создании новейших композиционных материалов отнюдь не является основанием для изменения архитектурного формообразования с точки зрения рождения новых символических миров в пространстве. Как подчеркивал М.М. Бахтин, «форма, понятая только как форма материала в его естественнонаучной — математической или лингвистической — определенности становится каким-то чисто внешним, лишенным ценностного момента, упорядочением его. Остается совершенно не понятой эмоционально-волевая напряженность формы, присущий ей характер выражения какого-то ценностного отношения автора и созерцателя, к чему-то помимо материала, ибо это, выражаемое формой — ритмом, гармонией, симметрией и другими формальными моментами, -эмоционально-волевое отношение носит слишком напряженный, слишком активный характер, чтобы его можно было истолковать как отношение к материалу» [9, с. 14]. Например, простая геометрическая форма каменного блока, плиты, кирпича, фрагмент стены или крыши, взятый в своей абстрактной линейности, то есть вырванный из общего континуума. Такие простые морфемы, однако, еще не образуют Лик сооружения и не могут рассматриваться как исчерпывающее основание уникальности соответствующего архитектурного «текста».

Как западный, так и отечественный модерн, полагавший функцию

и материал основными конституирующими элементами данного текста, вошел в противоречие с исторической тенденцией эволюции архитектуры как способа пространственного самоутверждения в культуре. Концепт «место», ставший одним из центральных в рамках феноменологии архитектуры, во многом стал антитезой данной установке и помог выйти из тупика функционализма [10]. Архитектурное пространство, конституируемое в процессе формообразования, созидает место бытия человека и общества. Его семантика и аксиология выражают не только производные характеристики сооружения или целого ансамбля, но и демонстрируют возможности самой формы как таковой, возможности создания уникальных культурно заданных пространств как синтетических субъект-объектных опытов.

В этой связи приведем здесь весьма характерное для модернизма понимание архитектурной формы как тектонического образования, которое как раз самодостаточность ее выводит из соотношения геометрии конструкции и пластики материала. Советский архитектор Оскар Мунц подчеркивал: «Если формы классики не стремятся к логике конструктивной в смысле выявления статической картины усилий в материале и ставят себе иную, скажем, высшую задачу, задачу выразительную, задачу символа, то тем не менее эти формы находятся в чарующем соответствии с физическими свойствами материала — камня. Статически неоправданные формы конструктивно выполнены из камня. Это конструктивность второго порядка и должна остаться в классике. Правильное преподнесение материала есть один из важных факторов художественного воздействия, а потому, по крайней мере, во внешней архитектуре, классические формы, исполненные не в камне, теряют значительную долю своего художественного замысла. Здание, выполненное в

таких формах не из камня, но хотя бы из чугуна или бронзы, делаясь долговечным, не становится монументом» [11, с. 88-89].

Свойства кирпича или мрамора безразличны к тому, какую форму им придаст резчик, шлифовщик или каменщик. Форма кирпича как таковая обусловлена не его материей, а уже конструктивными и функциональными геометрически кодируемыми свойствами будущего сооружения даже на уровне простой ровной стены. В истории неизвестен пример полностью круглого шаровидного кирпича. Даже замковый камень имеет в своей конституции как минимум четыре угла. Форма кирпича или блока-плиты всегда задается необходимостью определенного фигурально-геометрического решения конструкции. Даже если в строительстве применяли каменные блоки из такого прочного материала, как природный гранит (розовый финский или серый сердобольский у нас в России, например), то все равно ему придавали по возможности огранку кубическую или вытянутого параллелепипеда. Яркий пример — каменная кладка крепостной стены знаменитого Соловецкого монастыря на севере России. Гранитные криволинейные блоки стены имеют разную длину, ширину и толщину, но их форма, несмотря на специфику материала и уровень технологического мастерства и знаний монахов, возводивших стену почти 500 лет назад, когда не существовало башенных кранов и компьютерных вычислительных программ, остается в себе тождественной, определяющей в самой элементарной геометрии различие. Но это как раз то различие, которое само безразлично к авторству такой формы, к уникальности ее художественного «текста».

Конечно, гранитная кладка крепостной стены Соловецкого монастыря разительно отличается от других примеров подобных крепостных (не обязательно монастырских) сооруже-

ний средневековой Руси. Не в последнюю очередь, конечно, и потому, что гранит в силу своей специфической тектоники (в том смысле, на который указывал О. Мунц) максимально полно и, скажем так, интенсивно выражает эстетику и символизм северного ареала русской цивилизации. С этой точки зрения крепостные стены Соловецкой обители в большей степени близки вовсе не другим монастырям России, разбросанным в средней и даже более высокой широте (по Золотому кольцу, близ Вологды и тем более на юге страны), а петербургской геометризированной эстетике, «екатерининско-николаевскому» граниту набережных, мостовых, Исаа-киевского Собора и других архитектурных акцентов столицы Российской Империи, спроектированных с помощью циркуля, линейки и иных инструментов чертежника.

В таких гранитных сооружениях конструктивная тектоника еще довлеет к тектонике формы как рождению полицентричного опыта «присвоения» пространства. В том числе в структуре самой крепостной стены. Сама по себе каменная или кирпичная кладка, фрагмент стены не выходят еще за пределы простого внешне выраженного протяжения пространства. Правда, такие величайшие шедевры барочной архитектуры, созданные Франческо Борромини и Гварино Гва-рини, как церковь Сант-Андреа-делле-Фратте (итал. Sant’ Andrea delle Fratte) в Риме и в Турине на севере Италии Палаццо Кариньяно (итал. Palazzo Carignano), построены как раз из кирпича. Кирпич для барокко не характерен. Однако замысел великих зодчих итальянского барокко как раз и состоял в том, чтобы продемонстрировать могущество архитектурного формообразования, способного поглотить и «переварить» в своем направлении даже такой текто-ничный «тяжелый» строительный материал, как кирпич (в особенности показателен пример купола церкви Sant’

Andrea delle Fratte, созданного Борромини).

В этом смысле еще более тек-тоничен гранит. Его форма как образ исчерпывается монолитностью и особой универсальной и потому отчасти самотрансцендирующей однородной «тяжестью» (что и отличает его от мрамора, ставшего основным «строительным материалом» барочной архитектуры в Италии и во многом во Франции в ходе сооружения и оформления Версаля, решающим проблему поиска «материи» динамичной саморазвивающейся формы) [12, с. 22-23; 13, с. 211]. В качестве несущего конструктивного элемента гранит простую геометрическую тождественность формы — круг, шар или куб — «полагает» как своего рода меру различия. Для архитектурной формы в ее аффирмативном диалогическом качестве такое различие остается внешним.

Например, знаменитая колоннада Исаакиевского Собора в Петербурге или колонны, украшающие со времен Николая Первого (после пожара 1837 года и реконструкции императорской резиденции под руководством архитектора В.П. Стасова) главную парадную лестницу («Иорданскую») Зимнего Дворца, выполненные из серого сердобольского гранита. Если в первом случае гранит органичен форме Собора и своей тектоничностью подчеркивает монолитность, устойчивость самодержавия (известная формула триединого основания российской государственности, сформулированная в царствование младшего внука Екатерины Великой графом С.С. Уваровым: православие — самодержавие — народность) и может рассматриваться как символ, то во втором, к сожалению, он настолько довлеет сам себе, что архитектурный текст и язык «обновленной» «посольской» лестницы Зимнего Дворца абсолютно разорван. Даже несмотря на то, что лестничные марши сменили свои золоченые ко-

ваные перила на мраморную балюстраду, а воинские атрибуты в тимпанах ложных окон, — дань классицизму, а вовсе не барокко (даже в его интерпретации петербургским «стилем» архитектурного формообразования XVIII в.).

Тектоника сердобольского гранита, по замыслу В.П. Стасова, усиливающая величественность, парадность и строгость официальной императорской резиденции, сочетающаяся с сохраненными элементами расстрелиевского рокайльного интерьера стен и плафона, отрицает с самого начала возможность единого тождества данного целого. Такое целое лишь внешне связано воедино. Оно и не пластично, и не монолитно. Печальная участь архитектурной формы, постигнутая не только в Зимнем Дворце, но и во многих других архитектурных объектах России в XIX веке. Одна из глубинных причин чего заключается, видимо, в том, что в «имперской» петербургской архитектуре — в отличие от французской или тем более итальянской — с самого начала по понятным историческим основаниям доминировала трансляция инокультурных образцов. Речь в данном случае идет даже не о разности «эпох», «стилей», политических и иных социокультурных условий развития архитектурного проектирования.

Отсутствие внутренней органичности в том же Зимнем Дворце (не органичности композиции или общей планировки, — эти и прочие элементы архитектурной массы дворца присутствуют) объясняется и тем, что, по первоначальному замыслу долженствуя стать официальной парадной резиденцией верховной власти Российской Империи, дворец, в отличие, например, от Версаля, не оформлял архитектурно уже имеющееся жизненное пространство как структуру и символы коллективного опыта, а пытался заложить «камень» в основание лишь проектируемого миропорядка

(социопорядка, культурного космоса). Который, как показала сама История, так и не прижился. В этом отношении существенно более органично выглядит ансамбль Большого Кремлевского Дворца, созданный в царствование Николая I, который уже в большей степени опирался на определенную историософему и сложившуюся традицию державнического самосознания общества и государства.

Таким образом, очевидно (и примеры можно приводить самые разные), что отношение формы и материи само по себе еще не создает готовое замкнутое на самое себя отношение архитектурной формы как выражение вовне метода бытования субъектности художественного произведения в камне.

О. Мунц действительно был прав, подчеркивая невозможность создания греческого ордера, если материалом, например, выступает железо. Равно как и трудно себе представить современный торгово-развлекательный павильон, выполненный из каррарского мрамора или песчаника, образующих органичную тектонику того же экстерьера и интерьера королевского дворца в Ка-зерте близ Неаполя или Реймсского Кафедрального Собора в столице французской Шампани.

С другой стороны, диалектика саморазвития архитектурной формы показывает, что преувеличение роли материала как такового ведет в тупик и вовсе не служит раскрытию потенции индивидуализации формы, становления целостного облика сооружения. Видимо, следует солидаризоваться с мнением Б.Р. Виппера, который отмечает, что «… художественное воздействие материала в архитектуре основано главным образом на его цвете и на обработке его поверхности. В руках архитектора материал также дематериализуется, как краска под кистью живописца. . Не материал создает архитектурные стили, а стили истолковывают по-

своему естественные качества материала» [14, с. 371-372].

Безусловно, для архитектуры новейшего времени — эпохи индустриальной и постиндустриальной (информационной) революции — именно материал, как это признавали архитекторы модерна и постмодерна, выступал первичным условием развития возможностей и вариаций архитектурного форматирования. Камень или железо, бетон, стекло или известь -от прочности и стойкости этих материалов, способности их сопротивляться внешним, в том числе физико-химическим, воздействиям зависит в строительстве очень многое. Понятно, что появление архитектурной формы небоскреба (если ее вообще можно назвать формой в глубоком семантическом и топологическом смысле слова) было бы невозможно без развития железобетонных конструкций. Именно они на сегодняшний день образуют основной конструктивный элемент практически любого строения. Как писал еще Ле Корбюзье, «. вся архитектурная эстетика обусловливается практическим назначением… и может полностью изменяться при использовании новых технических средств, каким является железобетон» [15, с. 73]. Такая конструкция всецело тектонична. Наиболее известный во всем мире пример подобной формы — Эйфелева Башня в Париже. Ее форма — образование, полностью определенное чистой конструкцией, обеспечивающей устойчивость металлического клепаного «текста».

Выводы

В контексте происходящих ныне трансформаций в области науки в целом и отношения к ней самых разных социальных слоев и групп, дифференциация теоретического фундаментального пласта знания и прикладного чрезвычайно усложнилась. Но вместе с тем сама потребность в прояснении корневых оснований архитектуры не только сохраняется как

критерий и признак академической идентичности, но и вполне уверенно звучит на уровне поиска возможных сценариев будущего развития данной отрасли общественной жизнедеятельности, производства, социального обмена, информационных потоков и переустройства жизненной среды человека. Поскольку данный поиск самым непосредственным образом связан с рефлексией процессов архитектурного формообразования.

Проблема будущего развития архитектуры есть проблема поиска новой архитектурной формы. Группа факторов, включающая в себя использование и экспериментирование с новыми строительными материалами и технологиями, не исключается из данного поиска, но совершенно не подменяет и не исчерпывает тем более стратегию формообразования. В этой действительно фундаментальной точке пересекаются самые глубинные вопросы и грани, так или иначе всплывающие в ходе обсуждения судеб архитектуры. Модернистская природа современного архитектуро-логического знания привела к господству в новейшее время структурно-функционалистского толкования сущности архитектурной формы. В рамках данной объяснительной модели форма предстает как всецело заданная рядом факторов и условий координированная мерная характеристика архитектурного сооружения. Изменения архитектурной формы не рассматриваются вообще как процесс, во-первых, автономный, самодетерминируемый и, во-вторых, как кумулятивный по отношению к культуро-созидающим и смыслогенерирующим, конституитивным свойствам организации пространства. В рамках конструктивизма и функционализма форма остается простой видимостью гео-метризированного очертания объекта. Форма есть лишь то, что сопровождает некий технологический процесс и материал.

В процессе саморазвертывания архитектурная форма преодолевает собственную соотнесенность с конструктивной тектоникой. Форма для архитектурного произведения выступает срезом, предметно выражающим и одновременно фиксирующим генезис смыслов, их коммуникацию, обнали-

чивание внутреннего динамизма уникальной поверхности и семантики строения. В архитектурной форме предмет перестает быть «генетически» детерминируемым продуктом строения как монологически линейно заданный пространственный топос.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Norberg-Schulz Cr. The Concept of Dwelling on the Way of Figurative Architecture. New York, Electa, Rizzoli, 1985, 140 p.

2. Norberg-Schulz Cr. Genius Loci. Towards a phenomenology of architecture. New York, Rizzoli, 1980. 212 p.

3. Есаулов Г.В. «Умный» город в цифровой экономике // Academia. Архитектура и строительство. 2017. № 4. С. 68-74.

4. Власов В.Г. Ордер и ординация в архитектуре: от Марка Витрувия Поллиона до Мишеля Фуко [Электронный ресурс]. URL: http://archvuz.ru/2017_1/1 (20.02.2018).

5. Иконников А.В. Пространство и форма в архитектуре и градостроительстве. М.: Комкнига, 2006. 352 с.

6. Перре О. К теории архитектуры. Мастера архитектуры об архитектуре / Под общей ред. А.В. Иконникова, И.Л. Маца, Г.М. Орлова. М.: Искусство, 1972. С. 203-206.

7. Салливен Л.Г. Что такое архитектура? Мастера архитектуры об архитектуре / Под общей ред. А.В. Иконникова, И.Л. Маца, Г.М. Орлова. М.: Искусство, 1972. С. 56-58.

8. Ситар С. Архитектура внешнего мира: искусство проектирования и становле-

ние европейских физических представлений. М.: Новое издательство, 2013. 272 с.

9. Бахтин М.М. Вопросы литературы и эстетики. Работы разных лет. М.: Художественная литература, 1975. С. 6-71.

10. Невлютов М.Р. Феноменологические концепции современной теории архитектуры [Электронный ресурс]. URL: http://www.marhi.ru/AMIT/2015/3kvart15/nevluto v/abstract.php (24.02.2018).

11. Мунц О.Р. Материал и монументальность. 1940 г. Мастера советской архитектуры об архитектуре. Избранные отрывки из писем, статей, выступлений и трактатов. В 2-х т. / Под общ.ред. М. Бархина. М.: Искусство, 1975. Т. 1. С. 92-97.

12. Kimball F. The creation of the rococo. Philadelphia: Philadelphia museum of art, 1943, 348 p.

13. Petitfils Jean-Christian. Le siècle de Louis XIV. P.: Perrin, 2015, 464 p.

14. Виппер Б.Р. Статьи об искусстве. М.: Искусство, 1970. 588 с.

15. Ле Корбюзье. Архитектура ХХ века. М.: Прогресс, 1977. 305 с.

REFERENCES

1. Norberg-Schulz Cr. The Concept of Dwelling on the Way of Figurative Architecture. New York, Electa, Rizzoli, 1985, 140 p.

2. Norberg-Schulz Cr. Genius Loci. Towards a phenomenology of architecture. New York: Rizzoli, 1980. 212 p.

3. Esaulov G.V. «Umnyi» gorod v tsifro-voi ekonomike [«Smart» city in the digital economics]. Academia. Arkhitektura i stroitel’stvo [Academia. Architecture and Construction]. 2017, no. 4, pp. 68-74. (In Russian).

4. Vlasov V.G. Order i ordinatsiya v arkhitekture: ot Marka Vitruviya Polliona do Mis-helya Fuko [Order and ordination in architecture: from Mark Vitruvius Pollio to Michel Foucault]. Available at: http://archvuz.ru/2017_1/1 (accessed on 20 February 2018).

5. Ikonnikov A.V. Prostranstvo i forma v arkhitekture i gradostroitel’stve [Space and form in architecture and town-planning]. Moscow, Komkniga Publ., 2006, 352 p. (In Russian).

6. Perre O. K teorii arkhitektury. Mas-tera arkhitektury ob arkhitekture / Pod obshchei red. A.V. Ikonnikova, I.L. Matsa, G.M. Orlova [To the theory of architecture. Masters of architecture about architecture / Under general edition A.V. Ikonnikiv, I.L. Mats, G.M. Orlov]. Moscow, Iskusstvo Publ., 1972, pp. 203-206. (In Russian).

7. Sullivan L.G. Chto takoe arkhitektura? Mastera arkhitektury ob arkhitekture /Pod obshchei red. A.V. Ikonnikova, I.L. Matsa, G.M. Orlova [What is architecture? Masters of architecture about architecture / Under general edition A.V. Ikonnikiv, I.L. Mats, G.M. Orlov]. Moscow, Iskusstvo Publ., 1972, pp. 56-58. (In Russian).

8. Sitar S. Arkhitektura vneshnego mira: iskusstvo proektirovaniya i stanovlenie ev-ropeiskikh fizicheskikh predstavlenii [Architecture of outer world: art of design and formation of European physical representations]. Moscow,

Novoe izdatel’stvo Publ., 2013, 272 p. (In Russian).

9. Bakhtin M.M. Voprosy literatury i estetiki. Raboty raznykh let [Questions of literature and esthetics. Works of different years]. Moscow, Khudozhestvennaya Literatura Publ., 1975, pp. 6-71. (In Russian).

10. Nevlyutov M.R. Fenomenologiches-kie kontseptsii sovremennoi teorii arkhitektury [Phenomenological concepts of modern theory of architecture]. Available at: http://www.marhi.ru/AMIT/2015/3kvart15/nevluto v/abstract.php (accessed on 24 February 2018).

11. Munz O. Material i monumen-tal’nost’. 1940 g. Mastera sovetskoi arkhitektury ob arkhitekture. Izbrannye otryvki iz pisem, statei, vystuplenii i traktatov. V 2-kh t. / Pod obshch. red. M. Barkhina [Material and monu-

mentality. 1940. Masters of Soviet architecture about architecture. Selected extracts from letters, articles, speeches and treatises. In 2 volumes / Under the general of M. Barkhin]. Moscow, Iskusstvo Publ., 1975, vol. 1, pp. 92-97. (In Russian).

12. Kimball F. The creation of the rococo. Philadelphia: Philadelphia museum of art, 1943, 348 p.

13. Petitfils Jean-Christian. Le siècle de Louis XIV. P.: Perrin, 2015, 464 p.

14. Whipper R.B. Stat’i ob iskusstve [Articles about art]. Moscow, Iskusstvo Publ., 1970, 588 p. (In Russian).

15. Le Korbyuz’e. Arkhitektura XX veka [Architecture of the twentieth century]. Moscow, Progress Publ., 1977, 305 p. (In Russian).

Критерии авторства

Дымченко М.Е. провела исследования, подготовила статью к публикации и несет ответственность за плагиат.

Конфликт интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Contribution

Dymchenko M.E. has conducted the studies, prepared the article for publication and bears the responsibility for plagiarism.

Conflict of interests

The author declares no conflict of interests regarding the publication of this article.

Формы материал — Справочник химика 21

    При изучении химической реакции на первое место при современном состоянии науки и технологии выступают вопросы принципиальной возможности прохождения процесса (Д ОсО, ЭДС>0 /Стермодинамическую возможность прохождения процесса, переходят к вопросам его кинетической осуществимости — реакция может проходить или крайне медленно, или неприемлемо быстро. Для решения проблемы изучают влияние на скорость реакции концентраций реагирующих веществ (кинетическое уравнение реакции, ее порядок), температуры (энергия активации), подбирают катализаторы или ингибиторы, варьируют pH и ионную силу раствора, изменяют размеры, форму, материал реактора и т. п. [c.307]
    При приемке элементов заводской готовности проверяют соответствие рабочим чертежам размеров и формы, материала каждого элемента, наличие технической документации. [c.268]

    Если существенные признаки изобретения не исчерпывают его основной технической характеристики н требуют дальнейшего развития, составляется многозвенная формула. Она излагается в виде нескольких пунктов, в первом из которых указываются существенные признаки, а в остальных, дополнительных, — признаки, развивающие, уточняющие или конкретизирующие существенные признаки первого пункта. Такими частными признаками могут быть, например, конкретная форма, материал, соотношение размеров устройства, конкретные вещества или оборудование для осуществления способа. Технические решения, [c.565]

    Лекция 8 Бытие и его формы. Материя, движение, пространство и время.. [c.11]

    Применительно к типовым деталям, изготовляемым методами холодной обработки, в процессе конструирования определяют следующие основные параметры форму, материал, конструкторские базы, размеры, массу, шероховатость поверхностей (рис. 2) [73). [c.9]

    Дж. Дж. Томсон выполнил затем ряд опытов, позволивших получить некоторые количественные характеристики частиц, составляющих катодные лучи. Он использовал установку, приведенную на рис. 3.7, в которой пучок катодных лучей подвергался воздействию или магнита, подводимого к трубке, или электрического поля, создаваемого путем наложения электрического потенциала на две металлические пластины в трубке кроме того, пучок мог подвергаться одновременному воздействию магнита и электрического поля. Результаты такого воздействия на пучок катодных лучей прослеживали при помощи флуоресцирующего экрана. Результаты эксперимента привели Томсона к выводу, что частицы, составляющие катодные лучи, представляют собой особую форму материи, отличающуюся от обычной. Эти частицы, как показали опыты Томсона, во много раз легче атомов. Более поздние и точные эксперименты установили, что масса такой частицы составляет лишь 1/1837 часть массы атома водорода. И другие исследователи провели важные опыты по изучению катодных лучей, однако приоритет открытия электрона остается за Томсоном, поскольку именно его количественные эксперименты позволили получить первые убедительные доказательства того, что катодные лучи состоят из частиц (электронов), которые значительно легче атомов. [c.57]

    Приведенные зависимости позволяют установить влияние различных факторов на ог с увеличением Y Р. коэффициент 02 возрастает, с увеличением V, о — уменьшается. Форма, материал и размеры поверхности нагрева практически не влияют на значение ог- [c.200]


    Ответ. В твердом состоянии фиброин имеет преимущественно упорядоченную структуру, которая характеризуется упаковкой полипептидных цепей в малоподвижные ленточные р-структуры. Очевидно, что подвижность макромолекул в таких фиксированных структурных образованиях существенно ограничена. Поэтому изменение формы материала при смятии (образовании складок) [c.377]

    Колонка. К хроматографической колонке предъявляются как конструкционные, так и рабочие требования. К первым относятся длина, внутренний диаметр, форма, материал. К рабочим — плотность насыпки адсорбента, скорость протекания элюента, градиент давления, температура, объем пробы. [c.82]

    Что такое вещество, что такое поле Что можно сказать о массе покоя той и другой формы материи  [c.5]

    В этом случае скорость обрыва цепей прямо пропорциональна концентрации свободных радикалов. Скорость обрыва цепей также сильно зависит от размера, формы, материала и состояния поверхности. Цепь может закончиться также при таком соударении двух активных частиц и одной неактивной (М), в результате которого активные частицы соединяются в молекулу, а выделяющаяся энергия уносится неактивной частицей в возбужденном состоянии (М )  [c.202]

    При любых превращениях соблюдается закон сохранения материи и движения. Материя не возникает из ничего и не превращается в ничто. Мерой движения материи, количественной его характеристикой является энергия. Материя конкретно проявляется в форме вещества и поля. Вещество представляет собой форму материи, состоящую из частиц, имеющих массу покоя, например молекул, атомов, атомных ядер. Поле — это такая форма материи, которая в отличие от вещества не имеет массы покоя. Посредством поля осуществляется связь и взаимодействие между частицами вещества. В качестве примера можно привести электромагнитное и гравитационное поля. [c.6]

    Формы существования материи. Материя существует в форме вещества й поля. Частицы обеих форм материи обладают массой, энергией и характеризуются диалектическим единством корпускулярных и волновых свойств. [c.4]

    Поле — это форма материи, связывающая частицы вещества и осуществляющая взаимодействие этих частиц. В отличие от вещества поле не имеет массы покоя. Известно несколько видов полей электромагнитное, гравитационное, ядерное и др. [c.4]

    Материя конкретно проявляется в двух формах — вещества и поля. Вещество, представляет собой форму материи, состоящую из частиц, имеющих собственную массу (массу покоя), например молекул, атомов, электронов, атомных ядер. Поле — это такая форма существования материи, которая прежде всего характеризуется энергией. Посредством поля осуществляется связь и взаимодействие между частицами вещества. В качестве примера можно привести электромагнитное и гравитационное поля. [c.5]

    Для развития естественнонаучных знаний плодотворным было дуалистическое представление Аристотеля о сущем , которое является единством формы и материи. Лишь благодаря воплощению а различные формы материя приобретает реальные свойства. В основе познания лежит чувственное восприятие, исходящее из опыта (эмпирии). В системе Аристотеля наиболее существенным является то, что рассматривается не нечто, стоящее вне явлений, а сама их суть. При этом суть и особенности превращений веществ можно постигнуть разумом. [c.19]

    До конца XIX в. атомы рассматривали как неделимые и неизменные. частицы, поскольку не было известно ни одного случая превращения элементов друг в друга. Допускалось, что каждый элемент состоит из идентичных атомов, обладающих одинаковой массой и имеющих одинаковые физические и химические свойства. Атомы, из которых состоят все элементы, считали простейшей формой материи. [c.575]

    Считая своей важнейшей задачей количественное изучение внешних макроскопических форм материи, А. Лоран Лавуазье объяснял сложные макроскопические явления через воображаемые геометрические и кинематические свойства отдельных корпускул, непосредственно недоступных еще тогда органам чувств и измерительным приборам. Ниспровергнув флогистон, он оставил в списке [c.95]

    Итак, мы подошли к необходимости введения понятия вещества в химии. Ранее отмечалось (с. 6, (Т)), что в принципе под веществом принято понимать вид материи, который характеризуется массой покоя. Очевидно, в химии понятие о веществе должно быть ограничено, поскольку оно охватывает только химическую форму материи. [c.10]

    В отличие от вещества поле — материальная среда, в которой осуществляется взаимодействие частиц. Так, в электромагнитном поле происходит взаимодействие между заряженными частицами, а ядерное поле осуществляет взаимодействие между нуклонами и т. п. Полевая форма материи не является непосредственным объектом химии и проявляется прежде всего энергетическими характеристиками, хотя и обладает массой. [c.5]

    Таким образом, если говорить о законе Ломоносова как о законе сохранения массы и энергии веществ, то он абсолютно точен. Если же говорить только о законе сохранения массы веществ, открытом Ломоносовым, то он практически точен, но вообще является законом приближенным. Это не противоречит закону сохранения материи общее количество материи остается постоянным, происходит только превращение одной формы материи в другую. [c.16]


    Важнейшим свойством вещества является наличие массы, согласно второму закону Ньютона, определяемой как мера инерции. Однако это свойство вещества проявляется только под действием сил внешнего воздействия и поэтому является пассивным. К активным свойствам вещества следует отнести гравитацию и заряд, действие которых связано с явлениями тяготения масс, притяжения (отталкивания) зарядов. Эти свойства указывают на наличие связи между двумя формами материи — веществом и полем. Для характеристики химической природы веществ особенно важен заряд. Нейтрон имеет заряд, [c.9]

    Материя познается в ее конкретных проявлениях в форме различных веществ, энергий и полей (например, магнитного). Частицы вещественных форм материи (молекулы, атомы, нейтроны, протоны, электроны и др.) имеют массу покоя , чем они отличаются от материи поля, не имеющей массы покоя. В вечном существовании материи возможны превращения вещественных форм в материю поля и, наоборот, материи поля в вещественные формы. В химии приходится главным образом иметь дело с веществами, телами и системами тел. Системой называется совокупность тел, находящихся между собой во взаимодействии, которая фактически или мысленно выделяется из окружающей среды. Если объем системы постоянен и она не обменивается энергией с окружающей средой, то такая система называется изолированной (замкнутой). [c.6]

    Известны две физические формы существования материи — вещество и поле. Вещество — материальное образование, состоящее из частиц, имеющих собственную массу (массу покоя), т. е. это материя на разных стадиях ее организации элементарные частицы — ядра атомов — атомы — молекулы — атомные, ионные или молекулярные агрегации (твердые тела, жидкости, газы) и т. д. Поле—материальная среда, посредством которой осуществляется взаимодействие между частицами вещества или отдельными телами. Основной характеристикой этой формы материи является энергия. Гравитационное, электромагнитное поля, поле ядерных сил — примеры различных видов полей. [c.5]

    Аналитические выражения в теории фильтрации получены применительно к сыпучим массам в предположении, что они состоят из однородных шаров. Кусковые материалы формы шара не имеют и поэтому результаты теории фильтрации нельзя полностью перенести на иную форму материала. [c.5]

    Обработка призабойной зоны соляной кислотой. Метод солянокислотной обработки скважин основан на способности соляной кислоты растворять карбонатные породы — известняки, доломиты и др.,— слагающие продуктивные горизонты некоторых нефтяных месторождений, или растворять карбонатные породообразующие минералы, входящие в состав продуктивных кварцевых песчаников в форме рассеянных включений или в форме материала, цементирующего кварцевые песчаники. [c.208]

    Для сушки твердых продуктов в настоящее время применяют те-же основные типы сушилок, что и раньше. Однако стараются при этом придать материалу равномерную форму при помощи гранулирующих устройств, благодаря чему достигается сокраи1ение времени сушки. Чтобы лучше использовать преимущества равномерной формы материала с небольшим размером зерна, воздух подводят не над материалом, а через слой его. Примером может служить продуваемая ленточная сушилка с перфорированной лентой. [c.163]

    Проблема строения, лежащего в основе многообразия форм материи, изучаемых данной наукой, например, строение различных атомов и молекул, анатомическое исследование живых организмов, строение горных пород из минералов и т. п. Наиболее тонким подходом среди перечисленных случаев отличается первый, т. е. строение атома, так как его трудно даже в первом приближении свести к представлениям о чисто геометрической трехмерной структуре и неизбежно приходится иметь в виду квантоводинамическое, статистическое строение электронных облаков. [c.372]

    Изучалось развитие пористорти при карбонизации в углеродных материалах [31, 32]. В качестве объектов исследования были взяты образцы, вырезанные из промышленных заготовок непосредственно после прессования. Для этого использованы основные представители материалов, выпускаемых промышленностью, а именно крупнозернистый материал горячего прессования типа ГМЗ, получаемый продавливанием через мундштук материал близкого гранулометрического состава, но прессованный в пресс-форму материал холодного прессования, прессованный в пресс-форму, на прокаленном коксе и на непрокаленном коксе (типа АРВ и МПГ соответственно). Образцы каждого материала вырезали из одной заготовки в форме цилиндров диаметром 10 и длиной 25 мм. У заготовки удаляли внутреннюю и наружную части, > тобы получить образцы из наиболее стабильной по свойствам части. [c.38]

    ПРЕССОВАНИЕ полимерных материалов, метод изготовления изделий в иресс-формах, установленных на прессе, обычно гидравлическом. Осуществляется ири давл. 20— 500 МПа и т-рах до 200 °С. Помещенный в пресс-форму материал нагревается, заполняет ее полость и одновременно уплотняется. Конфигурация изделия фиксируется в форме в результате отверждения (реактопласты), вулканизации (резины) или охлаждения (термопласты). Длительность цикла сокращается при загрузке в форму предварительно [c.477]

    При термокомпрессионном формовании заготовку формуемой детали помещают на жесткий пуансон или матрицу, покрывают или обматывают формующим материалом с высоким коэф. термич. расширения, напр, термостойкой кремнийорг. резиной, и накрывают ограничит, оснасткой, к-рую плотно, напр, с помощью болтов, соединяют с пуансоном или матрицей, создавая начальное давление. В процессе нагрева уплотнение заготовки осуществляется вследствие термич. расширения формующего материала, расположенного между заготовкой и жесткой ограничит, формой. Метод позволяет значительно упростить конструкцию прессформы и обеспечить равномерное распределение давления по всей пов-сти формуемой детали. [c.12]


Московская выставка «Форма, Масса, Материал» о творчестве Дэвида Аджайе • ARTANDHOUSES

Дэвид Аджайе (1966) — один из тех, кто входит в не слишком длинный список западных архитекторов, что-либо реализовавших в Москве. Уроженец Танзании, архитектурное образование получивший в Королевском колледже искусств в Лондоне и недавно удостоившийся титула офицера ордена Британской империи, — автор проекта кампуса Московской школы управления «Сколково». В минувшем году в Вашингтоне открылся Национальный музей афроамериканской истории и культуры (NMAAHC) по проекту Аджайе, в настоящий момент занятого строительством здания Латвийского музея современного искусства в Риге. В послужном списке бюро Adjaye Associates — частные дома модельера Александра Маккуина и киноактера Юэна Макгрегора, комплекс социального жилья в нью-йоркском районе Шугар-Хилл, Музей современного искусства в Денвере (MCA Denver), Фонд «Айшти» в Бейруте, Центр искусств Берни Гранта и Центр Стивена Лоуренса в Лондоне. И каждый из объектов мастерской — образец выразительной формы, выделяющейся на фоне окружающего ландшафта. Занятия архитектурой Дэвид Аджайе успешно совмещает и с дизайнерскими проектами, сотрудничая с такими мебельными марками, как Moroso, Knoll, Sawaya & Moroni.

Творчеству зодчего, сегодня, без сомнения, находящегося на пике своей карьеры, посвящает проект Музей современного искусства «Гараж» (кураторы Оквуи Энвезор и Зои Райан), организованный совместно с Домом искусства в Мюнхене и Чикагским институтом искусств. Дизайн экспозиции, поделенной на четыре посвященных аспектам проектной практики секции, специально для Гаража разработала студия Adjaye Associates. Помимо двух десятков реализованных проектов архитектора, на выставке будут представлены результаты исследования Аджайе, посвященного 53 столицам африканского континента.

Дэвид Аджайе
Фото: Алекс Фрадкин
Предоставлено Adjaye Associates

Жилой комплекс в районе Шугар-Хилл, Нью-Йорк
Фото: Эд Рив
Предоставлено Adjaye Associates

Жилой комплекс в районе Шугар-Хилл, Нью-Йорк
Фото: Эд Рив
Предоставлено Adjaye Associates

Московская школа управления «Сколково», Москва
Фото: Эд Рив
Предоставлено Adjaye Associates

Фонд «Айшти», Бейрут
Фото: Гийом Дзиккарелли
Предоставлено Adjaye Associates

Фонд «Айшти», Бейрут
Фото: Гийом Дзиккарелли
Предоставлено Adjaye Associates

«Грязный дом», Лондон
Фото: Эд Рив
Предоставлено Adjaye Associates

«Грязный дом», Лондон
Фото: Эд Рив
Предоставлено Adjaye Associates

Временный музей на Венецианской биеннале 2015
Предоставлено Venice Art Biennale

Временный музей на Венецианской биеннале 2015
Предоставлено Venice Art Biennale

Временный музей на Венецианской биеннале 2015
Предоставлено Venice Art Biennale

Временный музей на Венецианской биеннале 2015
Предоставлено Venice Art Biennale

Полужидкий материал для меняющих свою форму роботов — уже реальность (видео)

Помните «жидкого» Терминатора, произвольно менявшего свою форму? Так вот подобный материал уже существует. Он разработан исследователями Университета Райса (штат Техас, США) и состоит из жидких кристаллов и эластомера.

Материал представляет собой сложный полимер, способный менять форму при нагревании и охлаждении, что называется, «по требованию». Он может быть полезен при создании мягких роботов — прежде всего, для применения в медицине. Форма, которую принимает то или иное изделие при охлаждении, программируется заранее.

Авторы изобретения — ученый-материаловед Рафаэль Вердузко и аспирант Морган Барнс — заставили взаимодействовать между собой жидкие кристаллы и эластомер на наноразмерном уровне. Усиление и ослабление связей между этими двумя компонентами полимера позволяет ему динамически менять форму.

Морган Барнс запрограммировала несколько фигур из нового материала: маленькую розу, человеческое лицо, блок LEGO и другие. Полимер принимает нужную форму при комнатной температуре. А при нагревании примерно до 80 градусов по Цельсию разглаживается и становится плоским. Если тепло убрать, фигуры снова восстанавливаются в течение нескольких минут. Процесс можно пронаблюдать вот на этом видео:

На достигнутом авторы полимера не остановились. Они разработали возможность не только переходить от 2D формы к 3D, но и от одной объемной фигуры к совершенно другой. Как оказалось, новый материал может быть запрограммирован и таким образом.

Следующей целью команды является снижение температуры, при которой происходит изменение формы полимера. Если удастся добиться того, чтобы она менялась при температуре человеческого тела, то откроется масса возможностей для применения такого материала. Например, получится сделать тактильные кнопки у электроприборов, или интерактивные листы со шрифтом Брайля для слабовидящих.

Попутно ученые пытаются сделать так, чтобы изменение формы запускало не тепло, а свет. То есть, свой полимер они хотят сделать фоточувствительным. В этом случае управлять его изменениями стало бы проще.

Форма и материалы на примере

Форма и материалы на примере

Форма и материалы на примере: фотометрический Стереоподход

Мы представляем метод вычисления геометрии объектов с общим свойства отражения изображений. Этот подход имеет следующие особенности:

  • Отражательная способность поверхности, освещенность и форма могут все быть неизвестный.Кроме того, коэффициент отражения может быть произвольным и меняться в зависимости от поверхность. Подход будет работать с любым количеством удаленных точечных или площадных источников света. источники.
  • Практически не требуется калибровка камеры или условий освещения
  • Вычислена сегментация объекта на разные материалы
  • Алгоритм чрезвычайно прост в реализации, но работает на более широком класса объектов, чем любая предыдущая фотометрическая стереотехника, и достигает впечатляющие результаты для широкого спектра сложных материалов, начиная от блестящие предметы к бархату и матовому меху.Качество результатов на блестящих объектов выгодно отличается от производительности коммерческих лазерных сканеров на диффузные объекты.

Бумаги:
Аарон Херцманн, Стивен М. Зейтц. Фотометрическая стереосистема на основе примеров: реконструкция формы с использованием общих переменных BRDF. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 27, нет. 8, стр. 1254-1264, август 2005 г. [PDF]

Аарон Херцманн, Стивен М.Зейтц. Форма и материалы на примере: A Фотометрический стереоподход. проц. IEEE CVPR 2003. Мэдисон, Висконсин. Июнь 2003. Том. 1. С. 533-540. [PDF] [Исходные данные, используемые в этой статье (144 МБ)] (предыдущая версия конференции)

См. также: Адриен Трей, Аарон Херцманн, Стивен М. Зейтц. Основанный на примере Стерео с общими BRDF. 8-я Европейская конференция по компьютерному зрению (ECCV 2004). Прага, Чехия, май 2004 г. [PDF]


Рассмотрим простой случай двух объектов, сфотографированных вместе:

Оба объекта имеют одинаковый материал (в данном случае блестящий зеленый цвет). аэрозольная краска).Мы хотели бы определить форму бутылки, предполагая, что мы знаем форму сферы и предположим, что освещение далеко и камера орфографическая. В этих условиях две точки с одинаковыми ориентация поверхности отражает один и тот же свет по направлению к зрителю. Мы называем это свойство согласованность ориентации. Например, если точка выделена на бутылке, то она должна иметь ту же нормаль к поверхности, что и область в выделить на сфере.Однако нормали точек на бутылке с более темные интенсивности неоднозначны, поскольку на сфере есть несколько точек с той же интенсивностью. Мы можем решить эту проблему, сделав снимки под более условия освещения:

С помощью этих изображений (всего мы использовали восемь) определение нормали точки на бутылки — это просто вопрос нахождения точки на сфере с соответствием интенсивность при любых условиях освещения. Как только мы восстановим все нормали поверхности, можем оценить форму бутылки:

Нажмите на изображения выше, чтобы увидеть полноразмерные реконструкции.Восемь В этом эксперименте использовались условия освещения. Вот наш 3D-реконструкция в формате PLY, которую можно просмотрено с помощью Сканировать.

Сложные материалы

Этот подход может быть непосредственно применен к реконструкции материалы, которые обычно очень сложны для алгоритмов компьютерного зрения, включая бархат и анизотропные материалы.

Входное изображение бархата (одно из четырнадцати) Реконструированная геометрия Реконструированная геометрия, наложенная текстура

 

Входное изображение анизотропного материала (одно из четырнадцати) Реконструированная геометрия Реконструированная геометрия, наложенная текстура

Насколько нам известно, это первый раз в компьютерном зрении литературы, что метод реконструкции формы был успешно применен к анизотропному материалу.Коэффициент отражения в этом примере достаточно сложным, что людям очень трудно воспринимать форму, но алгоритм работает достаточно хорошо.


Несколько материалов

Самый интересный случай возникает, когда мы не знаем материалов или формы целевого объекта. Для блестящего объекта мы можем сфотографировать объект вместе с диффузной и блестящей сферой:

Серый, диффузный шар

Керамическая рыбка

Черный блестящий шар

Было сделано четырнадцать изображений при различных условиях освещения.Мы предполагаем, что каждый материал на рыбе является линейной комбинацией материалы по сферам. При таком предположении несложно определить форму рыбы, найдя нормали и материалы, которые соответствовать интенсивности пикселей рыбы в каждой точке каждого изображения. Вот несколько видов 3D реконструкции этого объекта, показанные вместе с версиями с наложенной текстурой:

Вот сравнение нашей реконструкции с лазерным сканированием версия того же объекта (с использованием CyberWare Model 15).

Чтобы просканировать объект лазером, его сначала нужно было накрыть тонкой диффузной краской. Тем не менее, наш метод извлекает гораздо больше детали поверхности, чем лазерный сканер. Хотя некоторые из этих деталей, вероятно, связаны с к более высокому разрешению камеры по сравнению с лазерным сканером, другие различия могут быть связаны с тем, что рыба покрыта тонким слоем прозрачный лак. Наш подход, вероятно, заключается в захвате поверхности под лак — который действительно содержит рельефную фактуру, а лазерное сканирование окрашенная рыба захватывает сглаженную, лакированную, внешнюю поверхность.(Вышеупомянутый PLY сетки форматов можно просматривать с помощью Сканализировать).

Вот еще один блестящий объект, который мы захватили:

Серый, диффузный шар

Керамическая кошка

Блестящий, черный шар

Используя тринадцать изображений этих изображений при разной освещенности, мы получили следующие реконструкции:

Вот наша 3D-реконструкция в формате PLY.


Кластеризация

Большинство методов сегментации изображения работают непосредственно с изображением. пикселей и не могут отличить оттенки от материала (например, альбедо) вариации. Наш алгоритм позволяет кластеризовать материалы на поверхность, избегая при этом некоторых неясностей в материалах поверхности (см. статью для подробностей).



Copyright (c) 2003 Аарон Херцманн и Стивен М.Зейтц

Преобразование форм для производства с учетом материалов

Симпозиум Eurographics по обработке геометрии 2015

 

Юн-Лян Ян

Унив. Баня/КАУСТ

Джун Ван

Baidu Research/KAUST

Нилой Дж. Митра

УКЛ

 

Abstract

Как люди, мы регулярно связываем форму объекта с материалом, из которого он сделан.Однако в контексте геометрического моделирования эта взаимосвязь между формой и материалом редко исследуется. В этой работе мы предлагаем новый алгоритм преобразования (т. е. изменения формы) на основе данных, который адаптирует входную многокомпонентную модель для целевого производственного материала. Алгоритм адаптирует как геометрию детали, так и топологию между деталями входной формы, чтобы лучше соответствовать требованиям изготовления с учетом материалов. На выходе мы производим измененную модель вместе с соответствующими размерами деталей и спецификациями соединения между деталями.Мы оцениваем наш алгоритм на ряде искусственных моделей и демонстрируем множество примеров изменения формы модели, фокусируясь только на металлических и деревянных материалах.

 

Результаты

Мы представляем управляемую данными структуру для преобразования (т. е. изменения формы) входной многокомпонентной сетки для упрощения изготовления из целевого строительного материала. Входная модель (слева) может быть геометрически и топологически изменена до измененной формы (в центре).Спецификации соединения деталей, такие как информация о соединении, также могут быть получены для реального изготовления (справа).
 
 
Имея входную модель (а) и базу данных, состоящую из набора моделей с помеченным материалом детали (б), наша система может автоматически преобразовать входную модель в соответствии с заданным пользователем целевым материалом (в данном случае деревом) путем обучения материало-геометрическая корреляция из базы данных (c).Наша система также может оптимизировать конфигурацию детали реформированной модели, чтобы облегчить изготовление в контексте целевого материала (d). Спецификации изготовления (закодированные в графе изготовления) преобразованной модели также могут быть выведены из нашей системы (e) для облегчения изготовления (f).
 
 

При заданной входной модели (слева) из разных примеров набора данных можно получить несколько результатов реформ.

 
 
Реформа формы с учетом материала на ряде моделей с целевым материалом, установленным на дерево и металл соответственно. Результат совместного вывода по изготовлению показан рядом с преобразованной моделью. Неоднозначные соединения выделены пунктирными линиями.

Видео

 

Благодарности

Мы благодарим рецензентов за их комментарии и предложения по улучшению статьи; Кристине Амати за помощь в изготовлении стула.Эта работа была частично поддержана стартовым фондом Университета Бата, базовым финансированием KAUST, стартовым грантом ERC SmartGeometry (StG-2013-335373) и Marie Curie CIG.
 

Бибтекс

@ARTICLE{GeoMat2015,
  title = {Реформирование форм для изготовления с учетом материалов},
  author = {Ян, Юн-Лян и Ван, Джун и Митра, Нилой Дж.},
  journal = {Форум компьютерной графики (симпозиум) on Geometry Processing 2015)},
  volume = {34},
  issue = {5},
  year = {2015}
}

 

 
Вернуться на главную

Материалы, меняющие форму, предлагают бесконечные возможности

Исследователи разработали материал, меняющий форму, который может принимать и удерживать любую возможную форму, прокладывая путь к новому типу многофункционального материала, который можно было бы использовать в различных областях, от робототехники и биотехнологии до архитектуры.Исследование Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS) опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Сегодняшние материалы и структуры, меняющие форму, могут переходить только между несколькими стабильными конфигурациями, но мы показали, как создавать конструкционные материалы, которые имеют произвольный диапазон возможностей изменения формы», — говорит Л. Махадеван, Лола Англия Вальпийский профессор прикладной математики, органической и эволюционной биологии и физики и старший автор статьи.«Эти структуры позволяют независимо контролировать геометрию и механику, закладывая основу для разработки функциональных форм с использованием нового типа морфируемой элементарной ячейки».

Одна из самых больших проблем при разработке материалов, изменяющих форму, заключается в том, чтобы сбалансировать, казалось бы, противоречащие друг другу требования приспособляемости и жесткости. Конформность позволяет преобразовываться в новые формы, но если она слишком конформна, она не может стабильно поддерживать формы. Жесткость помогает зафиксировать материал на месте, но если он слишком жесткий, он не может принимать новые формы.

Команда начала с нейтрально стабильной элементарной ячейки с двумя жесткими элементами, стойкой и рычагом, а также с двумя растяжимыми упругими пружинами. Если вы когда-нибудь видели начало фильма Pixar, вы видели нейтрально стабильный материал. Головка лампы Pixar устойчива в любом положении, потому что сила тяжести всегда противодействует пружинам, которые растягиваются и сжимаются скоординированным образом, независимо от конфигурации лампы. В общем, в нейтрально стабильных системах комбинация жестких и эластичных элементов уравновешивает энергию клеток, делая каждую из них нейтрально стабильной, а это означает, что они могут переходить между бесконечным числом положений или ориентаций и быть стабильными в любом из них.

«Имея нейтрально стабильную элементарную ячейку, мы можем отделить геометрию материала от его механической реакции как на индивидуальном, так и на коллективном уровне», — говорит Гаурав Чаудхари, научный сотрудник SEAS и соавтор статьи. «Геометрию элементарной ячейки можно изменять, изменяя как ее габаритные размеры, так и длину единственной подвижной стойки, а ее упругую реакцию можно изменять, изменяя либо жесткость пружин внутри конструкции, либо длину стойки и ссылки.

Исследователи назвали сборку тотиморфными материалами из-за их способности принимать любую стабильную форму. Исследователи соединили отдельные элементарные клетки с естественными стабильными соединениями, создавая 2D и 3D структуры из отдельных тотиморфных клеток.

Исследователи использовали как математическое моделирование, так и демонстрации в реальном мире, чтобы показать способность материала изменять форму. Команда продемонстрировала, что один-единственный лист тотиморфных клеток может изгибаться, скручиваться в спираль, превращаться в форму двух разных лиц и даже выдерживать вес.

«Мы показываем, что можем собирать эти элементы в структуры, которые могут принимать любую форму с гетерогенными механическими реакциями», — говорит С. Ганга Прасат, научный сотрудник SEAS и соавтор статьи. «Поскольку эти материалы основаны на геометрии, их можно уменьшить для использования в качестве датчиков в робототехнике или биотехнологии или увеличить для использования в архитектурном масштабе.

«Все вместе эти тотиморфы прокладывают путь к новому классу материалов, реакцию на деформацию которых можно контролировать в различных масштабах», — говорит Махадеван.

Исследование было проведено в соавторстве с Эдвардом Суси.

Эта статья была написана Лией Берроуз, Гарвардский университет. Для получения дополнительной информации посетите здесь  . Видео о технологии доступно здесь .


Еще от SAE Media Group

Журнал Medical Design Briefs

Эта статья впервые появилась в выпуске журнала Medical Design Briefs за февраль 2022 года.

Читать другие статьи из этого номера здесь.

Другие статьи из архива читайте здесь.

ПОДПИСАТЬСЯ

ученых Массачусетского технологического института создали материал, меняющий форму, который трансформируется в человеческое лицо

Увеличить / Решетчатая структура, изначально напечатанная плоской, превратилась в контур человеческого лица после изменения окружающей температуры. Форма лица основана на подобии Карла Фридриха Гаусса.

Лори К. Сандерс

Следующим большим достижением в 3D-печати могут стать так называемые «4D-материалы», которые используют ту же технологию производства, но предназначены для деформации со временем в ответ на изменения окружающей среды, такие как влажность и температура.Их также иногда называют активными системами оригами или формообразования. Ученые Массачусетского технологического института успешно создали плоские структуры, которые могут трансформироваться в гораздо более сложные структуры, чем это было достигнуто ранее, включая человеческое лицо. Прошлой осенью они опубликовали свои результаты в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Предшествующие исследователи успешно придумали способы превращения таких материалов в простые структуры. Инженер-механик Массачусетского технологического института Вим ван Рис, соавтор статьи PNAS, разработал теоретический метод превращения тонкого плоского листа в более сложные формы, такие как сферы, купола или человеческое лицо.«Моя цель состояла в том, чтобы начать со сложной трехмерной формы, которую мы хотим получить, например, с человеческим лицом, а затем спросить: «Как нам запрограммировать материал, чтобы он туда попал?», — сказал он. «Это проблема обратного дизайна».

Но его первоначальные симуляции были для идеализированного листа материала без ограничений в отношении того, насколько он может расширяться или сжиматься, а у большинства реальных материалов есть ограничения. Это проблема «двойной кривизны», впервые описанная математиком XIX века Карлом Фридрихом Гауссом.

Гаусс предложил свою «Терему Эгрегиум» ( замечательную теорему ) в 1828 году, согласно которой можно определить кривизну поверхности, просто измерив ее углы и расстояния.Это означает, что кривизна поверхности не меняется, когда вы ее сгибаете — скажем, складывая кусок вкусной пиццы, чтобы съесть его с минимальным беспорядком, поскольку сгибание делает ломтик более жестким в направлении, перпендикулярном изгибу. Это также секрет прочности гофрированных коробок, а также картофельных чипсов марки Pringle, и почему ученые смогли выяснить, что Вселенная плоская.

Реклама Увеличить / Набор решетчатых структур, превратившихся в сферические шапки или куполообразные формы после приложения перепада температур.

J. William Boley

Но есть одно предостережение: поверхность не может растягиваться, сжиматься или рваться, что создает проблему, когда вы пытаетесь деформировать плоский лист в сложные формы с другой гауссовой кривизной. Ван Риз сравнил вызов, с которым он столкнулся, с попыткой упаковать в подарочную упаковку футбольный мяч. Бумага имеет нулевую гауссову кривизну, а шар имеет двойную кривизну. Таким образом, чтобы обернуть футбольный мяч, вам нужно согнуть и скомкать бумагу по бокам и внизу; бумага должна была бы растягиваться или сжиматься во всех нужных местах.

Чтобы решить эту проблему, ван Рис и его коллеги решили использовать сетчатую решетчатую структуру вместо непрерывного листа, смоделированного в начальных симуляциях. Они сделали решетку из эластичного материала, который расширяется при повышении температуры. Зазоры в решетке облегчают приспособление материала к особенно большим изменениям площади его поверхности. Команда Массачусетского технологического института использовала изображение Гаусса, чтобы создать виртуальную карту того, насколько плоская поверхность должна сгибаться, чтобы преобразоваться в лицо.Затем они разработали алгоритм для преобразования этого в правильный рисунок ребер в решетке.

Они спроектировали ребра, чтобы они росли с разной скоростью по всему сетчатому листу, каждое из которых могло изгибаться достаточно, чтобы принять форму носа или глазницы. Напечатанную решетку отверждали в горячей печи, а затем охлаждали до комнатной температуры в ванне с соленой водой. И вуаля! Он превратился в человеческое лицо. Команда также создала решетку, содержащую проводящий жидкий металл, которая трансформировалась в активную антенну с резонансной частотой, изменяющейся по мере деформации.

Эти материалы, меняющие форму, однажды могут быть использованы для изготовления палаток, которые могут разворачиваться и надуваться сами по себе, просто изменяя температуру (или другие условия окружающей среды). Другие потенциальные области применения включают деформируемые линзы телескопов, стенты, каркасы для искусственных тканей и мягкую робототехнику.

«Я бы хотел, чтобы это было включено, например, в роботизированную медузу, которая меняет форму, чтобы плавать, когда мы помещаем ее в воду», — сказал ван Риз. «Если бы вы могли использовать это как привод, например искусственную мышцу, приводом могла бы быть любая произвольная форма, которая трансформируется в другую произвольную форму.Тогда вы входите в совершенно новое пространство дизайна мягкой робототехники».

DOI: PNAS , 2019. 10.1073/pnas.1908806116 (О DOI).

Полимер с памятью формы — полное руководство

Полимеры с памятью формы — это захватывающая область полимерных инноваций. По сути, это материалы, которые могут «запоминать», какой формы они были, и возвращаться к этой форме при воздействии какого-либо раздражителя, например, тепла или света.

Спектр применения таких материалов огромен: он охватывает медицину, промышленность, электронику, текстиль и другие, и разработка во всех этих областях все еще продолжается в лабораториях по всему миру.

Что такое материал с памятью формы?

Существует несколько типов материала с памятью формы.

Как следует из названия, это материалы, обладающие «памятью» своей формы. В частности, они могут возвращаться к своей первоначальной форме после того, как они каким-то образом деформировались.Они могут вернуться к своей первоначальной форме при применении определенного раздражителя. Этим стимулом может быть, например, тепло или свет.

Эта способность известна как эффект памяти формы (SME) и может проявляться в сплавах, известных как сплавы с памятью формы (SMA), и в полимерах, в полимерах с памятью формы (SMP), но также возможна в гибридах с памятью формы (SMH).

Все они принадлежат к более широкому набору «умных материалов», также известных как «умные» или «отзывчивые» материалы, которые обладают одним или несколькими свойствами, на которые контролируемым образом влияют некоторые внешние раздражители.В случае с памятью формы затрагивается свойство, на которое влияет их форма при применении некоторых внешних раздражителей, таких как температура, стресс, влажность, электрическое или магнитное поле, pH, свет или химическое соединение.

Что такое полимер с памятью формы?

Полимеры с памятью формы — это полимерные материалы, которые можно деформировать, а затем при воздействии на них воздействия, например тепла или света, они вернутся к прежней форме.

Вот пример.

Полимер с памятью формы может изменять временную форму, которая достигается путем его деформации, на предыдущую форму, которая является его постоянной формой, когда он не деформируется.

Для этого можно использовать различные стимулы. До сих пор это достигалось с помощью тепла, света, облучения инфракрасным светом, погружения в воду и применения электрических или магнитных полей.

Применение полимеров с памятью формы

Существует почти бесконечное количество потенциальных применений полимеров с памятью формы. Способность возвращаться к форме после применения различных стимулов позволяет использовать динамический элемент в дизайне продукта, который может произвести революцию в определенных типах продуктов.Уже существует ряд приложений, используемых в реальных условиях, и, вероятно, диапазон приложений будет продолжать расти.

Некоторые захватывающие возможности включают умные ткани, саморазворачивающиеся солнечные паруса в космических кораблях, интеллектуальные медицинские устройства и саморазборные мобильные телефоны.

Одежда и другие «умные» текстильные изделия

Поскольку полимеры с памятью формы могут реагировать на температуру, свет, рН и влажность, существует множество очень интересных возможностей использования этих материалов в тканях.К ним относятся комфорт, эстетика, мониторинг ран, защита от условий окружающей среды, интеллектуальное контролируемое высвобождение лекарств и многое другое. Некоторые примеры включают:

  • Умная дышащая одежда, которая может регулировать тепло и влажность тела пользователя.
  • Немнущиеся, неусадочные и несминаемые ткани
  • Автомобильные ремни безопасности с использованием волокон SMP (защитные волокна), которые поглощают кинетическую энергию, повышая безопасность
  • Средства по уходу за кожей с увлажняющими, отбеливающими, осветляющими и антивозрастными эффектами благодаря контролируемому высвобождению питательных ингредиентов или лекарств
  • Перевязочные материалы для ран, которые высвобождают лекарство в ответ на изменения pH или температуры, обеспечивая быстрое заживление ран
  • Дезодорирующие ткани, выделяющие дезодоранты при определенных температурах
  • Носимые электронные устройства

Еще много примеров здесь

Автоматическая разборка электроники

Университет Брунеля изучал использование материалов с памятью формы для автоматической разборки продуктов, чтобы упростить переработку определенных электронных продуктов.Одной из областей было исследование стандартных инженерных полимеров для создания застежек-застежек для мобильных телефонов. Они удерживают или высвобождают компоненты продукта на этапе использования продукта. Идея состоит в том, что в конце срока службы они могут стать исполнительными механизмами, применяя триггерный стимул, такой как тепло, что означает, что разборка продукта может происходить легче.

Применение полимеров с памятью формы в биомедицинских целях

Существует ряд потенциальных применений полимеров с памятью формы в медицинских целях.К ним относятся менее инвазивные интеллектуальные медицинские имплантаты, тканевые каркасы и медицинские устройства.

Например, катетеры на основе СМП, которые размягчаются при температуре тела, что потенциально снижает риск повреждения мягких тканей при травмах органов во время их хирургического родоразрешения. Источник.

Другие биомедицинские применения включают биоразлагаемые саморасширяющиеся стенты и стенты с лекарственным покрытием, имплантаты для лечения ожирения, самоустанавливающиеся сосудистые и коронарные трансплантаты, а также индивидуальные ортопедические устройства.

Промышленное применение

SMP уже используются в промышленных приложениях по всему миру, включая:

Робототехника: пены с памятью формы используются в робототехнике для обеспечения мягкого захвата предметов. Пены можно охлаждать, чтобы они затвердели и придали форму, адаптирующуюся к захвату.

Здания: пены с памятью формы используются для герметизации оконных рам

Некоторые другие потенциальные области применения SMP включают структурные компоненты, которые восстанавливаются сами по себе, например, автомобильные детали, вмятины на которых восстанавливаются путем воздействия температуры.Они также могут оказаться чрезвычайно полезными в самолетах, которые трансформируются во время полета, например, в крыльях, которые меняют форму.

Как работают полимеры с памятью формы?

Полимеры с памятью формы имеют особую химическую структуру, что означает, что они могут возвращаться в исходное состояние из деформированного состояния. Внешним стимулом может быть тепло, свет, электричество или магнетизм, и обычно они генерируют тепло внутри полимера в качестве механизма, запускающего процесс перехода из деформированного состояния обратно в исходное состояние.

Полимеры могут находиться в двух состояниях: либо в кристаллическом состоянии, когда они организованы однородно и становятся жесткой относительно прочной структурой, либо в аморфном состоянии, когда субъединицы полимера беспорядочно разбросаны и относительно мягкие и гибкие, перемещаясь довольно легко. Отличие полимера с памятью формы в том, что он имеет полукристаллическую структуру. Это означает, что оба состояния происходят одновременно при определенной температуре, обычно при комнатной температуре.

Существуют разные способы достижения этого эффекта «памяти», которые имеют разные названия, такие как «механизм двойного состояния», «механизм двойного компонента» или «механизм частичного перехода».Узнать больше.

Полезно объяснить некоторые действующие механизмы, взглянув на «температуру стеклования»:

«Температура стеклования» Tg — это температура, при которой полимер переходит из одного состояния в другое, то есть из кристаллического (жесткого) в аморфное (гибкое). Полимеры с памятью формы имеют две из этих температур. В исходном кристаллическом состоянии движения сегментов полимера заморожены. Это исходное состояние, в которое он вернется.Когда они нагреваются, состояние меняется. При повышении температуры вращение вокруг сегментных связей становится менее затрудненным, и в целом он переходит в аморфное состояние.

Это связано с тем, что внутри материала есть твердые сегменты, кристаллические домены мягких сегментов и аморфные домены мягких сегментов. Эти три типа сегментов существуют всегда. Хотя только два из этих сегментов удлиняются. Аморфные и кристаллические домены мягких сегментов — это части, которые удлиняются, тогда как твердые сегменты — нет.

В деформированном состоянии сегменты цепи, подвергшиеся внешнему напряжению с целью их деформации, не могут вернуться в исходное состояние. Это достигается за счет «обратимых сетевых точек», которые действуют как молекулярные переключатели. Они могут быть образованы физическими взаимодействиями или ковалентными связями.

При достижении второй температуры стеклования полимер возвращается в исходное состояние. Один из способов понять, почему это происходит, заключается в том, что физические системы хотят вернуться в состояние большей случайности и меньшего порядка.Поэтому, когда мы добавим температуру, которая увеличивает подвижность цепей, они захотят перейти в состояние наибольшего беспорядка. Когда мы растягиваем его в первую очередь, происходит переход от случайного выравнивания цепей к чуть менее случайному, потому что они растягиваются. Итак, когда мы увеличим подвижность составных частей на этом этапе и за счет взаимодействий внутри полукристаллической структуры, она захочет вернуться в менее упорядоченное, исходное состояние.

Узнайте больше здесь

 

Сплавы с памятью формы по сравнению с полимерами с памятью формы

Металлические сплавы, такие как нитинол, были сплавами с памятью формы, изученными до полимеров с памятью формы, но полимеры имеют ряд преимуществ перед сплавами.

Они могут увеличиваться в размерах намного больше, например, удваиваться в размере по сравнению с увеличением примерно на 5% для нитинола. Такое увеличение размера означает, что более сложные геометрические формы могут быть разработаны для различных приложений.

SMP также более мягки на ощупь и имеют эластичную консистенцию, что может означать, что они с меньшей вероятностью повреждают окружающие ткани при использовании в биомедицинских устройствах, хотя в таких приложениях жизненно важно проводить тщательные испытания в отношении безопасности.

Полимеры

с памятью формы также имеют гораздо более низкую стоимость, меньшую плотность и просты в обработке, чем сплавы с памятью формы. Кроме того, иногда они могут демонстрировать превосходные механические свойства по сравнению со сплавами с памятью формы.

Какие бывают типы полимеров с памятью формы?

Существует множество различных типов полимеров с памятью формы, и постоянно разрабатываются новые.

Три широко используемых инженерных полимера, которые могут демонстрировать эффект памяти формы (SME), включают политетрафторэтилен (PFTE), полилактид (PLA) и этиленвинилацетат (EVA).

Где можно купить полимеры с памятью формы?

Вы можете сделать запрос, заполнив эту онлайн-форму здесь.

 

 

Инженерия управления | Созданы изменяющие форму архитектурные материалы

Исследователи из Университета штата Северная Каролина разработали материалы, которые можно использовать для создания структур, способных трансформироваться в несколько различных архитектур. Исследователи предполагают применение от строительства до робототехники.

«Система, которую мы разработали, была вдохновлена ​​​​метаморфозой», — говорит Цзе Инь, соответствующий автор статьи о работе и доцент кафедры машиностроения и аэрокосмической техники в штате Северная Каролина.«При метаморфозах в природе животные меняют свою основную форму. Мы создали класс материалов, которые можно использовать для создания структур, меняющих свою фундаментальную архитектуру».

Киригами — основная концепция работы Инь. Киригами — это разновидность оригами, которая включает в себя вырезание и складывание бумаги. Но в то время как киригами традиционно использует двухмерные материалы, Инь применяет те же принципы к трехмерным материалам.

Система метаморфоз начинается с одной единицы трехмерного киригами.Каждая единица может образовывать несколько форм сама по себе. Но эти блоки также являются модульными — их можно соединять, образуя все более сложные конструкции. Поскольку отдельные блоки сами по себе могут образовывать разные формы и могут соединяться с другими блоками разными способами, система в целом способна формировать самые разные архитектуры.

«Подумайте, что вы можете построить из обычных материалов», — говорит Инь. «Теперь представьте, что вы можете построить, когда каждый базовый строительный блок способен трансформироваться несколькими способами.

Лаборатория Инь ранее демонстрировала аналогичную концепцию, в которой трехмерные элементы киригами накладывались друг на друга. В этой системе блоки можно было использовать для сборки конструкции, но затем конструкцию можно было разобрать.

Система метаморфоза на самом деле включает соединения единиц киригами. Другими словами, когда устройства соединены друг с другом, их нельзя разъединить. Однако более крупные структуры, которые они создают, способны трансформироваться в несколько различных архитектур.

— Между нашей первой системой киригами и системой метаморфоз есть два больших различия, — сказал Инь. «Первая система киригами включала в себя блоки, которые можно было собрать в архитектуру, а затем разобрать, что является преимуществом. Однако, когда блоки будут собраны, архитектура не сможет трансформироваться. Поскольку стороны агрегата не были жесткими и закреплены под углом 90 градусов, собранная конструкция могла гнуться и двигаться — но не могла кардинально изменить свою геометрию.

«Система метаморфозы киригами не позволяет разобрать структуру», — сказал Инь. «А поскольку стороны каждой кубической единицы жесткие и закреплены под углом 90 градусов, собранная конструкция не сильно изгибается или изгибается. Тем не менее, готовая структура способна трансформироваться в различные архитектуры».

В ходе проверки концепции исследователи продемонстрировали, что система метаморфоза способна создавать множество различных структур, способных выдерживать значительный вес при сохранении своей структурной целостности.

Эта структурная целостность важна, потому что Инь считает строительство одним из возможных применений системы метаморфоз.

«Если вы расширите этот подход, он может стать основой для нового поколения строительных материалов, которые можно использовать для создания быстро развертываемых структур», — сказал Инь. «Подумайте о медицинских пунктах, которые пришлось в короткие сроки расширить во время пандемии, или о необходимости временного жилья после стихийного бедствия».

Предоставлено: Государственный университет Северной Каролины

Исследователи также считают, что система метаморфозы может быть использована для создания различных роботизированных устройств, которые могут трансформироваться, чтобы реагировать на внешние раздражители или выполнять различные функции.

«Мы также считаем, что эту систему можно использовать для создания новой линейки игрушек, особенно игрушек, которые могут помочь людям изучить некоторые фундаментальные концепции STEM, связанные с физикой и инженерией», — сказал Инь. «Мы открыты для сотрудничества с отраслевыми партнерами для реализации этих и других потенциальных приложений для системы».

– Под редакцией Криса Вавра, менеджера веб-контента, Control Engineering , CFE Media and Technology, [email protected]

Есть ли у вас опыт и знания по темам, упомянутым в этом содержании? Вам следует подумать о том, чтобы внести свой вклад в нашу редакционную команду CFE Media и получить признание, которого вы и ваша компания заслуживаете.Нажмите здесь, чтобы начать этот процесс.

Ключи формы и материал — СпросиСеть Blender

Ключи формы и материал
Сеть обмена стеками

Сеть Stack Exchange состоит из 179 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетите биржу стека
  1. 0
  2. +0
  3. Войти
  4. Зарегистрироваться

Blender Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для людей, которые используют Blender для создания 3D-графики, анимации или игр.Регистрация занимает всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Любой может задать вопрос

Любой может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются на вершину

спросил

Просмотрено 91 раз

$\begingroup$

На этот вопрос уже есть ответы здесь :

Закрыт 7 месяцев назад.

Я следую инструкциям на YouTube, но застрял на Shape Keys . Я сделал 2 ключа: открыть и закрыть чтобы глаза моргали. Я нажал , закрыл и изменил значение до макс. Затем я добавил материал, чтобы изменить цвет на зеленый. Я переключился обратно в режим объекта и уменьшил значение до 0, но глаза не изменились с зеленого на белый. Как заставить их измениться?

Этот туториал, который я сейчас изучаю, это Blender 2.83 Простая оснастка персонажа

Марти Фаутс

25.9k88 золотых знаков2525 серебряных знаков6060 бронзовых знаков

спросил 9 сен 2021 в 9:39

$\endgroup$ 1 $\begingroup$

Чтобы визуализировать комментарий Moonboots:

Либо задайте какое-либо значение внутри вашего шейдера (здесь фактор MixRGB) со значением ключа формы, либо используйте пользовательское свойство, которое управляет обоими.Здесь я использовал простой способ добавления драйвера, щелкнув правой кнопкой мыши источник: «Копировать как новый драйвер» и щелкнув правой кнопкой мыши место назначения: «Вставить драйвер».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.