预计到 2050 年，原材料的迅速枯竭将使世界上没有足够的沙子和钢材来建造混凝土。另一方面，建筑成本持续飙升，相较去年增加了 5%到 11%。而在对环境的影响方面，建筑业仍然占空气污染的 23%，气候变化的 50%，饮用水污染的 40%，以及填埋废物的 50%。可见，建筑业、环境和人类都面临着相互影响的若干挑战，但处于最不利地位的是人类。
作为对气候变化、歧视和自然脆弱性等全球挑战的回应，世界各地的设计师和工程师在城市、建筑和室内项目中将人类的福祉放在首位，并开发了创新的建筑材料。
设计已经成为材料发展的科学过程中一个重要的推动力，这一点也不奇怪。自人类诞生以来，材料一直在塑造着人类，创造着推动人类社会、经济和文明结构的工具。快进到现代，不断发展的需求、创新的设计、以及尖端的材料和技术正在塑造工业和经济，并最终塑造未来。然而，在过去的十年中，人们对人类的福祉给予了前所未有的关注，无论是身体、情感还是精神，这成为新材料发展的起点。
发光水泥/混凝土在过去十年内一直是性能最全面的建筑材料之一。除了能够在夜间不使用电力的情况下照亮高速公路、道路和自行车道、确保行人安全之外，这种创新材料还可以抵消材料的不良环境性能。最近，开罗美国大学的工程系本科生开发了一种类似生物发光的吸收阳光的混凝土，它在夜间以光线的形式释放能量，“以减少安全骑行所需的公路和街道标志照明对能源的大量使用”。长期以来，夜光混凝土一直被认为是建筑业对气候危机影响的一个重要解决方案。它最初由墨西哥圣尼古拉斯伊达尔戈米却肯大学的 Jose Carlos Rubio 博士开发，这项创新调整了水泥的微观结构以消除晶体，这样一旦与水结合，它就会变成凝胶状，吸收太阳能，并以光的形式释放。
虽然每种材料都有自己的寿命，但大多数建筑材料——特别是复合材料——在承受负荷和暴露于外部环境几年之后，其状态往往会出现恶化。材料常常能够显示出这种劣化，例如通过裂缝。但在某些情况下，损坏往往不被发现，给持续使用这些表面的人们带来了隐患。为了解决这一难题，苏黎世联邦理工学院的研究人员与弗里堡大学的研究人员合作，开发了一种新型的层压板，一旦材料发生变形，颜色就会改变。为了开发检测早期材料损坏或失效的新技术，这种轻质复合层压板由塑料聚合物层和人工珍珠母层交替堆叠组成。珍珠母是由复杂材料实验室独家开发的，它以贻贝壳为模型，由几块玻璃板压实并平行排列，因此非常坚硬和耐破。第二层由一个带有附加指示分子的聚合物组成。一旦聚合物遇到拉伸力，这个分子就会通过改变其荧光而被激活。材料拉伸得越多，这些分子被激活的就越多，从而引发更强烈的荧光。
作为一个地震频发的国家，日本最近开始在其建筑物的外部使用 CABKOMA 的钢绞线杆。正如隈研吾设计的小松制作所总部那样，这种热塑性碳纤维复合材料专门用于抗震，保护结构免受地震影响。除了它的美学特征外，它还是世界上最轻的抗震加固材料，具有很高的抗拉强度。
为了检测用户何时在人行道上骑行，微型机动车公司 Lime 已经建立了自己的基于摄像头的人行道检测技术。尽管各城市将自由选择是用声音提醒骑行者还是实际减缓他们的速度，又或者二者兼有，这两种功能需求都可以被满足。长期以来，各城市一直对微型机动车公司和滑板车骑手造成的人行道骑行行为颇有微词，但很少主动投资建设有适当防护的自行车道。这使得几个主要运营商在过去几年里实施了某种形式的滑板车高级骑手辅助系统（ARAS）。
作为对当前气候危机的回应——尤其是看到建筑业造成的高达 23%的空气污染——建筑师和设计师已经采取了大量措施来减少施工中和施工后的碳排放。“呼吸砖”，即吸收污染的砖块，是传统砖块的有效替代品，由加州大学圣路易斯奥比斯波分校建筑学院的助理教授 Ar. Carmen Trudell 开发。受吸尘器中“旋风过滤”的启发，这些砖块遵循空气过滤的原则，过滤外部空气，分离污染物和灰尘，然后将其转移到结构的内部。砖的形状是一个多孔混凝土块，内部有轴，并有面状设计，以引导单元内的气流。
新冠疫情之后，几乎每个行业都推出了自己的“抗菌”产品，室内设计行业也不例外。一些涂料公司开发了用于墙壁和家具表面的室内涂料，这些涂料拥有消毒技术专利，据称可以在接触后的几个小时内杀死落在其表面的某些细菌（葡萄球菌、大肠杆菌、MRSA 和 VRE，这里仅举几例）。事实上，抗菌油漆和涂料的市场规模预计将从 2020 年的 37 亿美元增长到 2029 年的 95.4 亿美元，表明其对用户具有积极影响。
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译者：贾峥
