Fonaments científics del disseny

Propietats dels materials

Sergi Miral Martin1er ESDG EA Llotja.

255 x 150 mmink-jet printedBarcelona, 2009.

Aquest treball pretén explicar un procés de creació en base a uns coneixements concrets. Prenent com a referència el concepte dels materials i les seves propietats, s’ha creat una proposta innovadora i útil.Sobretot és important tenir en compte que el que s’explica en aquest recull és el mètode o procés. Com s’ha anat elaborant la idea?

Les bases

Bàsicament el treball està centrat en dos conceptes: Els estats de la matèria i els propis canvis d’estat, i la propietat del volum inherent a tots els materials.Els estats de la matèria que s’hauran de tenir en compte en aquest cas son el sòlid i el líquid. Els sòlids son un conjunt estable i definit, amb una forma fixa i estructura cristalit-zada, mentres que els líquids tenen una cohesió menor i la seva forma ve definida pel contenidor que el limita. La part interessant es troba en el pas d’un estat a l’altre, en concret en el pas de líquid a sòlid, la congelació.

Els canvis d’estat provoquen canvis en la configuració de la matèria i això es manifesta en canvis en les seves propietats.

Inici del procés. Idea inicial.

És bastant obvi que el congelador serveix per congelar, però què succeeix quan no s’utilitza per a aquesta funció?

Les ampolles de licors d’alta graduació, com ara l’aiguardent o el vodka es guarden al congelador perque no hi ha perill de que es congeli el líquid que contenen. Degut a que la tem-peratura llindar per a la congelació de l’alcohol es troba per sota de la del aigua, aquestes begudes es mantenen fredes sense arribar a congelarse.

Moltes vegades la idea inicial es planteja en forma de pre-gunta per a resoldre un problema. Com en aquest cas, en el que apareix el dubte següent: Si el líquid no es congela, com podem saber que està realment fred i llest per a beure?

Procés. Evolució.

El congelador està disposat de manera que congeli l’aigua, present en tots els productes que s’hi guarden.La intenció és pendre com a referència la temperatura de congelació de l’aigua, per a poder conèixer l’estat de l’alcohol en relació a aquesta. D’aquesta manera, si posem dos gots d’aigua al congelador i al mateix temps, un disposat amb ai-gua i l’altre amb aiguardent; determinarem que l’aiguardent està a zero graus centígrads quan l’aigua es cristalitzi.

La pregunta inmediata que sorgeix és: i si vull decidir a quina temperatura vull trobar l’alcohol? És a dir, com sabem si l’alcohol es troba a dos graus sota zero?Si en comptes de utilitzar l’aigua com a líquid de referència per a determinar la temperatura de l’alcohol, utilitzem un líquid de base aquosa amb una certa proporció d’alcohol,el nou líquid de referència és una mescla de dos elements, que presenten unes propietats noves a les que tenien per separat. D’aquesta manera, podem manipular (mitjantçant les correctes proporcions d’alcohol i aigua) la temperatura de congelació del líquid resultant.

punt congelació/fusió etanol i altres concepteshttp://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema2/index2.htm

propietats de la cristalització de l’alcohol i l’aiguahttp://www.newton.dep.anl.gov/askasci/chem00/chem00310.htm

Termodinàmica de les mescles alcohol+aigua. Cristalització fractalhttp://en.wikipedia.org/wiki/Fractional_freezing

http://en.wikipedia.org/wiki/Freezing

Procés. Evolució.

L’aplicació de la idea s’ha de materialitzar en un producte que es composi d’un contenidor que incorpori un sistema de referència amb el líquid de base aquosa.L’element “receptacle” d’aquest líquid hauria de ser una càmera aillada de l’ampolla, i es podria situar a la part infe-rior de l’envàs, al tap, o a un relleu disposat a la superficvie de l’ampolla (com algún motiu o logotip).

Al estar treballant amb els canvis d’estat, hem de tenir en compte l’augment de volum que experimenta la base aquosa al congelarse. Pot resultar un problema, però el plantejament de la solució proposa la idea següent: Aprofitar l’expansió del líquid al congelarse per utilitzar-ho com a element gràfic.

Com il·lustren les imatges a la dreta, es pot utilitzar l’expansió al congelar-se per reverlar una superfície que, en estat líquid, no és més que un relleu transparent.

17º C -2º C

Procés. Evolució.

També s’han de tenir en compte possibles situacions prob-lemàtiques que experimenten els material en congelar-se. A l’interior del congelador trobem productes que poden esclatar en congelar-se (si el receptacle no aguanta la pres-sió del líquid en expansió), productes que poden unirse al congelar-se (crear unions entre ells per cristalització) i els productes que no es poden descongelar.Aquests últims solen ser productes alimentaris (o mèdics) congelats o ultracongelats, que només garanteixen el seu bon estat si mantenen la cadena de fred. És a dir, si en algún moment aquests productes es descongelessin, se n’hauria de fer un ús inmediat; no podrien tornar a ser congelats.

L’aparició de bactèries i el consum d’aliments en mal estat és una premisa prou important com per intentar trobar una aplicació práctica a la idea inicial.De la mateixa manera que es pot pendre la congelació de l’aigua de referència per a saber si el producte està per sota de zero graus, podem aplicar el mateix raonament per

afirmar que quan aquesta base està en estat líquid, el pro-ducte referenciat es troba a més de zero graus.

D’aquesta manera la idea inicial ha passat a centrar-se en l’elaboració d’un producte que permeti saber si s’ha man-tingut correctament la cadena de fred. Aquest element serà una prova del bon estat del producte.

Pensant en una possible aplicació pràctica i per il·lustrar el funcionament i la composició de l’objecte, s’ha realitzat una simulació per a una etiqueta que provi la qualitat dels productes alimentaris ultracongelats. S’ha adaptat el disseny gràfic de l’etiqueta en sí per a tenir coherència amb la resta de l’envàs del producte.

Estructura.

L’etiqueta està pensada per a ser d’un sol ús i ha de mantenir aillat el líquid de la resta d’informació que ha de estar sem-pre legible. Per això les diferents capes que formen l’etiqueta estan separades per capes de vernissats plàstics, i el líquid es disposarà a una bombolla amb un troquel especialment pensat per trencar-se quan la bombolla es congeli. Quan el líquid es congeli i la bombolla es trenqui, queda activada la referència per a advertir la descongelació.

La bombolla es troba al damunt d’un material porós (paper), que absorbirà el líquid de base aquosa en el cas del descon-gelament. Afegint colorant a la base aquosa, obtenim a més a més un indicador de color.

La composició de l’etiqueta per capes i en ordre ascendent seria “capa d’informació”, “capa bombolla” i “capa vernís”, corresponentment.

Capa informació

vernissat plàstic

Capa bombolla

Capa vernís

Composició i grafisme.

A l’hora d’estructurar l’informació a l’etiqueta s’ha tingut en compte la línea gràfica del producte a on s’aplicarà. En aquest cas s’ha pres com a base dos productes ultracon-gelats, de marca La Sirena i gràficament senzilla.Els colors han estat adaptats per analogia amb les games cromàtiques (molt limitada) d’aquests dos productes.

La possible aplicació de la idea en altres productes d’aquest o altres àmbits, determinarà en tot cas la solució gràfica.

Simulació.