充气式钢制家具为基础设施轻量化铺路

一支由波兰和瑞典设计人员组成的团队，完善了一种充气式钢制家具的制作方法，该技术可能为风能行业和建筑行业带来革命性变化。

波兰建筑设计师奥斯卡·齐塔（Oskar Zieta）与瑞典联邦理工学院的材料科学家Phillipp Dohmen共同创造了这一工程技术，在不影响材料强度的前提下，进一步降低钢制产品的重量和成本。

该技术被称为内压变形技术（FiDU），需要将钢板进行激光切割并且精密成型，误差需要保持在±0.1mm之内。随后，这些1mm厚的高强度钢板交由机器人焊接，从而确保成品的最高准确度。

家具的组成部分

该理念最早在家具制造业进行测试。奥斯卡·齐塔设计了一系列的梯子、椅子和板凳，其中，他所设计的三条腿式普洛普板凳由簿钢板卷制成的钢管制成。

只需要利用一个简单的阀门，就可以为凳子充气，形成一把结实、轻便、时尚的座椅。由于压缩空气的压力范围只有0.1-50bar，因此使用该方法制造的家具，用自行车打气筒就可以充气。不同于汽车行业目前使用的液压成形方法，FiDU技术在充气时，不需要使用模具为钢材塑形，因此甚至在家里就可以完成充气。

由于钢材本身的强度，再加上创新的FiDU技术，获奖的普洛普板凳能够承受2吨以上的重量。

这意味着在充气过程中，由于钢材的天然特性，钢材将会发生变形，因此每件家具虽然都来自完全相同的设计，但却拥有独一无二的外形。

平板式包装家具概念的出现永久性地改变了室内家具的购买样态，FiDU技术的出现也将极大减轻产品重量，进一步提高家具购买的便利性。即使是平板式包装家具，运输过程也需要占用大量空间，但是，与完全打开时的状态相比，未充气状态下的普洛普板凳几乎不占用任何空间。相应地，这显著降低了运输成本和相关排放物。

Dohmen说，之所以选择钢材，是基于多个考量因素。强度是主要方面，但获取难度和成本也是重要因素。设计团队也试验过其他材料，但是钢材具有的灵活性意味着其不同于铝材，钢材可以冷成型。

打造充气钢材制品的未来

Dohmen看到家具行业之外，还存在着大量机会。由于建筑设计上的经验，现在设计团队把研究重点放在建筑和住房应用上，他们使用充气式钢结构，成功建造了一座小桥。

不仅如此，设计团队还设计和建造了一台小型风力涡轮机。Dohmen说，目前许多风力涡轮机的叶片都使用树脂玻璃或碳纤维制成，每个2m长叶片的造价高达600美元。与之相比，使用FiDU技术制造的钢制叶片，成本只有25美元，并且更加耐用。通过应用钢制技术，可以显著降低可再生风能的使用成本。

Dohmen与奥斯卡·齐塔正在开发一种高速公路上使用的防撞护栏。不同于其他护栏，这种护栏使用充气加压，提供了与当前护栏相同的变形能力，有助于吸收撞击和保护驾驶员安全。

Dohmen说，这种产品只需要一点点材料就可制成，可以大大降低全球高速公路的环境足迹。显然，借助钢材的特殊性质，该技术可以灵活地应用到几乎任何地方。事实上，作为发明人，奥斯卡·齐塔的梦想是把FiDU技术用于太空建筑。在太空，该技术的超轻型紧凑式设计将具有独一无二的适应优势。