aalto1 untyped-item.component.html
Väriefektiä etsimässä: Ympäristöystävällistä rakenteellista väriä puusta - Yhteistyöprojekti materiaalitieteen ja muotoilun välillä
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Arts, Design and Architecture |
Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Location:
P1 OPINNÄYTTEET D 2018 Yau
P1 OPINNÄYTTEET D 2018 Yau
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Language
fi
Pages
70 + 4
Series
Abstract
Opinnäytetyö on kuvaus yhteistyöprojektista muotoilun ja materiaalitieteen välillä. Se tarkastelee muotoilijan roolia osana materiaalin kehitysprosessia. Tutkimuksessa kehitin nanoselluloosapohjaista rakenteellista väriä yhteistyössä Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulun biotuotteiden ja biotekniikan laitoksen kanssa ja tutkin sen mahdollisia käyttösovelluksia.
Opinnäytetyö on kertomus siitä, miten henkilökohtainen kiinnostukseni hohtavia värejä kohtaan kasvoi hiljalleen monialaiseksi tutkimus- ja kehittämistyöksi. Opinnäytetyön ensimmäisessä osassa keskitytään tutkimuksen taustoihin, omaan henkilökohtaiseen kiinnostukseeni kimaltavia ja hohtavia väriefektejä kohtaan, väriin ilmiönä ja rakenteellisen värin määritelmään.
Rakenteellinen väri voidaan määritellä värinmuodostusmetodiksi. Se on luonnon tapa tuottaa hohtavia ja irisoivia väriefektejä esimerkiksi riikinkukkojen sulissa ja taivaansiipien eli Morpho-suvun perhosten siivissä. Ilmiö perustuu nanokokoisen rakenteen ja valon vuorovaikutukseen. Pyrin tutkimuksessani tuomaan ilmi rakenteellisen värin ja pigmenttivärien eroja. Esittelen eläinkunnassa esiintyvää rakenteellista väriä ja innovaatioita, joita tästä värinmuodostusmenetelmästä on jo kehitetty.
Kimaltavat ja hohtavat värit ovat nouseva trendi mm. kosmetiikan, vaateteollisuuden ja huonekaluteollisuuden aloilla. Metallinhohtoisten ja irisoivien väriefektien toteutukseen liittyy kuitenkin ongelmia: Ne valmistetaan usein uusiutumattomia muovi- ja metallipohjaisia aineita käyttäen ja ovat siksi haitallisia ympäristölle.
Nanoselluloosaa voidaan valmistaa puusta, jotka ovat luonnollinen, uusiutuva luonnonvara. Nanoselluloosasta tuotettava rakenteellinen väri voisi siis olla yksi mahdollisuus valmistaa kimaltavia efektivärejä ympäristöystävällisesti. Materiaali ei kuitenkaan ole vielä valmis kaupallisiin sovelluksiin, vaan sen hyödyntäminen ja käyttöönotto teollisuudessa edellyttää jatkoa muotoilijoiden ja materiaalitieteilijöiden yhteiselle kehitystyölle.
Opinnäytteen toisessa osassa kuvaan muotoilun ja materiaalitieteen välistä yhteistyötä. Materiaalin kehittämisprojektissa sovelsin muotoiluajattelun ja materiaalilähtöisen suunnittelun metodeja ja kehitin niiden pohjalta uutta omaa tapaa lähestyä materiaalia. Lopputuloksena syntyi neljän timantin malli, jolla kuvasin iteratiivista ja polveilevaa prosessia. Prosessin kuvauksessa tuon esille myös niitä haasteita, joita monialainen yhteistyö ja erilaisten työskentelykulttuurien kohtaaminen aiheuttaa. Toisaalta kuvaan myös yhteistyön vahvuuksia ja onnistumisia. Opinnäytetyö osoittaa, että muotoilijan asiantuntemuksella voi olla merkittävä rooli uusien materiaalien kehitysprojekteissa.
This thesis is a description of a collaborative project between design and material science. It investigates the role of a designer as a part of the development process of a material. In the study, I developed nanocellulose-based structural color and researched potential practical applications for it, all in collaboration with the Department of Bioproducts and Biosystems at the Aalto University School of Chemical Engineering.
This thesis is a story of how my personal interest in shiny colors slowly grew into interdisciplinary research and development work. In the first part of the thesis, I focus on the background of the research, my personal interest in glimmering and shiny color effects, color as a phenomenon, and the definition of structural color.
Structural color can be defined as one of the mechanisms of color production. It is nature’s way of producing shiny, iridescent color effects, found for instance in peacock feathers and in the wings of the genus Morpho butterflies. The phenomenon is based on the interaction of light and nanostructure of the surface. In my research, I aim to bring out differences between structural color and pigment color. I will discuss structural color as it occurs in animals, and innovations that have already made use of this means of color production.
Glimmering and shiny colors are a rising trend in e.g. the cosmetics, clothing, and furniture industries. However, production of metallic and iridescent color effects is problematic, as they are often made using non-renewable, plastic and metal-based ingredients, which are harmful to the environment.
Nanocellulose can be extracted from wood, which is a natural, fully renewable resource. Thus, structural color made using nanocellulose could be an opportunity to produce glitter effects in an environmentally friendly way. The material is not ready for commercial applications yet, and further collaboration between designers and material science experts is required, until these industries can make full use of the material.
In the second part of the thesis, I describe the cooperation between design and material science. In the development project, I applied methods of design thinking and material-driven design (MDD) to my own work, and developed my own approach based on these methods. As a result, I designed a four-diamond model, which describes this iterative and meandering process. In the description of the process, I also bring out some challenges that we faced in this multi-disciplinary context, where very different worlds of work and thinking clashed. On the other hand, I also highlight the strengths and successes of this kind of collaboration. This thesis demonstrates that a designer’s expertise may have an important role in development projects of new materials.
Description
Supervisor
Beidler, JaanaThesis advisor
van der Lei, AnnaBeidler, Jaana