Air Swipe Bag و ماده‌ای که قواعد فیزیک را به چالش می‌کشد؛ نگاهی عمیق به نوآوری کوپرنی

تاریخچه مواد، همواره با کشف‌ها و نوآوری‌های چشم‌گیر پیوند خورده است. از سرامیک‌های باستانی تا آلیاژهای پیشرفته فضایی، هر ماده جدیدی قواعد طراحی، مهندسی و حتی هنر را بازنویسی کرده است.
در این میان، هواژل (Aerogel) یکی از شگفت‌انگیزترین دستاوردهای علمی است که از آزمایشگاه‌های ناسا پا به عرصه مد و فشن گذاشته و با ظهور کیف «Air Swipe Bag» توسط برند کوپرنی (Coperni)، روایت جدیدی از طراحی را آغاز کرده است.
این کیف، نه تنها یک اکسسوری لوکس، بلکه یک بیانیه علمی در مورد آینده مواد و طراحی است.

هواژل: پدیده‌ای که مرزهای فیزیک را در هم می‌شکند

هواژل، یک ماده جامد فوق‌سبک و متخلخل است که به واسطه فرآیندهای پیچیده شیمیایی و مهندسی تولید می‌شود.
ساختار آن به گونه‌ای است که ۹۹.۸٪ از حجم آن را هوا و تنها ۰.۲٪ باقی‌مانده را یک شبکه سه‌بعدی از نانوساختارهای سیلیسی (silica) تشکیل می‌دهد.
این نسبت باورنکردنی، هواژل را به سبک‌ترین ماده جامد شناخته شده تبدیل کرده است؛ به‌طوری‌که چگالی آن تنها سه برابر هوای اطرافش است.

فرآیند تولید هواژل از یک ژل مایع آغاز می‌شود که طی آن، مایع درون منافذ ریز آن با روش «خشک کردن فوق‌بحرانی» (Supercritical Drying) خارج می‌شود.
در این فرآیند، ژل در شرایط فشار و دمای بسیار بالا قرار می‌گیرد تا مایع از حالت مایع به گاز تبدیل شود، بدون اینکه ساختار شبکه‌ای جامد فرو بریزد.
نتیجه نهایی، ماده‌ای شفاف و مه‌آلود است که به دلیل پراکندگی نور، به «دود منجمد» نیز معروف است.

خواص فیزیکی و کاربردهای فضایی:

ناسا برای دهه‌ها از هواژل به عنوان یک ماده استراتژیک استفاده کرده است. اصلی‌ترین ویژگی آن، عایق حرارتی فوق‌العاده آن است.
حفره‌های هوای کوچک درون ساختار هواژل، انتقال گرما از طریق همرفت را به شدت محدود می‌کنند.
این خاصیت، آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای عایق‌بندی فضاپیماها، لباس‌های فضانوردان و محافظت از ابزارهای حساس در برابر نوسانات دمایی شدید در فضا تبدیل کرده است.
در مأموریت «استارداست» (Stardust)، از هواژل برای به دام انداختن ذرات غبار کیهانی با سرعت بالا، بدون آسیب رساندن به آن‌ها، استفاده شد.

کوپرنی و چالش طراحی: خلق یک شیء از «هیچ»

تصویر از Hypebeast

کوپرنی، برندی شناخته‌شده به دلیل رویکرد نوآورانه خود، در همکاری با دانشمند و هنرمند یونانی، «یوانیس میشالودیس»، تصمیم به ساخت یک کیف دستی با استفاده از این ماده فضایی گرفت.
هدف آن‌ها، نه تنها خلق یک محصول جدید، بلکه به نمایش گذاشتن پیوند میان علم و هنر بود.
طرح اولیه این کیف، بر اساس یکی از طرح‌های کلاسیک کوپرنی با نام «سوایپ» (Swipe) انتخاب شد که شکلی سیال و ارگانیک دارد.

ساخت «Air Swipe Bag» یک چالش مهندسی و هنری بود. هواژل، با وجود مقاومت حرارتی بالا، به شدت شکننده است و می‌تواند با کوچک‌ترین فشار مکانیکی خرد شود.
میشالودیس با روش‌های دقیق و پیچیده، توانست یک بلوک هواژل را به شکل مورد نظر برش دهد و آن را به یک شیء هنری کاربردی تبدیل کند.
وزن نهایی این کیف تنها ۳۳ گرم است که آن را به سبک‌ترین کیف دستی در تاریخ مد تبدیل کرده است.
در مقایسه، وزن یک گوشی هوشمند مدرن، تقریباً شش برابر این کیف است.

نمایش این کیف در هفته مد پاریس، توجه رسانه‌های جهانی را به خود جلب کرد.
این محصول، به عنوان بزرگ‌ترین شیء ساخته شده از هواژل به نمایش گذاشته شد که نه تنها یک شاهکار طراحی بود، بلکه نشانه‌ای از آینده‌ای بود که در آن، محصولات لوکس از موادی ناملموس و غیرمنتظره ساخته می‌شوند.

پیامدهای یک نوآوری: چالش‌ها و چشم‌انداز آینده

هرچند «Air Swipe Bag» یک پیروزی در زمینه طراحی و مهندسی بود، اما کاربرد تجاری هواژل در محصولات مصرفی همچنان با چالش‌های مهمی روبروست.

1. شکنندگی: شکننده‌ بودن ذاتی هواژل، آن را برای استفاده روزمره و در معرض ضربات مکانیکی نامناسب می‌سازد. هرچند تحقیقات بر روی توسعه هواژل‌های انعطاف‌پذیرتر، مانند هواژل‌های پلی‌آمیدی، ادامه دارد، اما تا کنون جایگزینی برای مقاومت سیلیس در برابر حرارت پیدا نشده است.
2. هزینه تولید: فرآیند تولید پیچیده و پرهزینه هواژل، باعث می‌شود که قیمت نهایی محصولات ساخته شده از آن بسیار بالا باشد.

با این حال، نمایش کیف Air Swipe، الهام‌بخش طراحان و مهندسان در صنایع دیگر نیز بوده است.
هواژل می‌تواند در آینده برای تولید پوشاک سبک‌تر، عایق‌های حرارتی پیشرفته برای کوله‌پشتی‌های کوهنوردی و حتی در ساخت جواهرات و اکسسوری‌های مدرن به کار گرفته شود.
این پروژه، به ما یادآوری می‌کند که نوآوری واقعی، در پیوند میان علم و هنر نهفته است.
«Air Swipe Bag» یک اثر هنری است که نشان می‌دهد آینده‌ای که در آن محصولات از هوا و نور ساخته می‌شوند، دیگر یک رویا نیست، بلکه یک واقعیت در حال ظهور است.

منابع مورد تایید ویتریو مگ جهت مطالعه و بررسی بیشتر: