陶土制造產業的生物多樣性初探*

王 海

(天津福迪新材料科技有限公司 天津 301914)

陶土制造產業的概念,即是指運用現代科技將燒陶、制陶技術發揚到精細化造粒、科學配比、濕法成形以及計算機程控、工業化窯爐燒制并可定制產品的綜合概述。

與傳統陶瓷(外墻磚或地磚)相比較而言,具有陶土制造特點的產業在我國主要集中在建筑陶板(幕墻材料)生產制造相關領域。其產品形式特點,主要是濕法擠壓成形,可以根據設計要求定制不同的擠出截面形式、尺寸,不同的顏色,以及不同的燒制工藝,從而得到不同形式乃至不同用途的陶土半成品,需要安裝在建筑的立面或不同位置上體現綜合效果,得以呈現建筑陶土立面產品的綜合樣貌。

然而,這方面產品在我國飛速發展的15 年里(2007～2022年),雖然得益于房地產行業發展的最大體量,卻一直在產品認知乃至產業格局上面,受到了些許限制。

相對于陶土制造產業而言,其不僅是建筑立面產品在工業化設計上的延伸,更確切地講,陶土制造行業,是關乎地球生態保護、人類文明進程乃至生物多樣性發展的重要社會生產生活形式;嚴格意義上,粘土應用科學不僅是建筑領域的材料學,更是關乎人類如何更科學地與行星文明同步的大科學。

而相對于近年全球領域內關于氣候異常、環境惡化、瘟疫盛行等現象帶來的相關思考,全球范圍內鮮有人注意到,事關人類社會居住形態的重新定義,抑或應該超越舊有思維,適當地提升到更高層次的發現與認知,才能找到城市發展與自然環境共生存的更確切辦法,從而實現工業文明與自然環境生物多樣性的相得益彰。

那么,在這種大環境的背景下,同屬于水鋁硅酸鹽行業的陶土制造產業,相比傳統其他類別,就顯得尤為重要。筆者嘗試從更廣泛的領域探討陶土制造與地球生物多樣性的聯系,嘗試用更科學的態度來重新解析工業生產,以發現行業發展的方向以及更多可能性。

1 古代文明與材料科學

中國是陶瓷的故鄉。陶瓷的古希臘單詞China本意轉變為中國的代名詞,可以證明。

中國古人在燒陶制陶領域,不僅限于2 000年前的秦磚漢瓦。《道德經》有載:“埏埴以為器,當其無,有器之用。鑿戶牖以為室,當其無,有室之用。”埏埴以為器,是人類最早發現的創造形式,是發現水、火、土、氣四種基本元素可以成“有器之用”的陶器,而后一句“鑿戶牖以為室,當其無,有室之用”與之連貫,現在看來本意或許不僅是解釋哲學概念中“無”的含義。從近年來世界各地發現的考古文明遺址可以看出,人類最早的居住形式遠不止于穴居。可以追溯8 000年前的古文明遺址蘇美爾城,以及7 000年前的古印度神廟,甚至萬年前的埃及金字塔等,都顯示了上古人類擅長用“燒土為陶”來做建筑材料,《道德經》這句話實則也是在告訴人們,與生產技術相關的、最適合人類居住用的材料,是陶土燒制材料。

德國、意大利、法國、美國等考古學家最早發現陶材料和人類健康之間存在聯系,胡夫金字塔內發現的雙耳陶罐,保留了千年前麥種的發芽能力,以及約20年前德國科學家團隊做的陶屋實驗,證明在陶質材料的環境中小白鼠的成活率遠高于混凝土環境。

如今我國考古界發現《道德經》更早的版本,或許超過我國有文字記載的歷史。緣何中國從古代直到清代末,一直沿用秦磚漢瓦的“磚木作”工藝來營造民居,也許延用了古中國更久遠之前、更發達的文明習慣。總之,但凡更久遠更先進的古文明,都采用燒土為陶的方式來修筑人類居住的建筑物。

現代微觀科學的探究發現,經過不同程度燒制的粘土混合物,被還原了粒子基本特性,保留了金屬的惰性,去除了對人體有害的放射性,而陶器材料的多微孔分子結構特點,允許一定程度的水離子循環運動,這更有利于形成生物活性環境。無論古代文明還是現代科學探究,正應了古希臘哲學家柏拉圖的理論:生命本質是水、火、土、氣的組合。

2 地球生命與粘土應用科學

現代工業制陶行業,所采用的粘土礦源在整個自然界中的分布具有多樣性。

地殼中含有的成分最多的是硅元素,也是地球的化學性能得以穩定的根基。硅元素中最多的是山、石、沙、泥、土樣貌,而作為土壤中含量最廣泛的粘土是多樣性的。山石泥沙土中都含有粘土,但適合耕種的土壤中的粘土,并不能用來做符合現代陶土制造行業的礦源。

對于現代陶土制造產業而言,所需要的礦床應該更具有頁巖層狀,是剛好風化成粘土卻不能用來給植物保水的次生粘土,并且這些粘土礦床所在位置一般都遠離耕地,可用礦床的再生以及陶土燒制材料降解的時間也遠遠優于其他工業制造化合物。

如果把地球比作一個超級生命,時間線拉長到地球生命周期的層次,地球上的山石風化為土,大概用千萬年。而土凝固成巖石,要等上幾億年。即在大陸架還存在的狀況下,人類可能一直有用不完的泥土,卻可能再也看不到山石。故此,從廣義上說,地球上的生產經營活動相對更科學的原則應該是著重開發泥土礦床的循環利用。因此,近年來,西方科學界呼吁保護地球生態的同時,很多國家大力提倡粘土應用科學,含有云母石、石英等成分的粘土制品不僅對人類自身磁場與自然磁場具有“治愈”協調性,粘土在地殼中分布的廣泛性,以及粘土形成的多樣性,也是保護地球生命最佳的生產應用材料。

3 陶土能量與聲學治療

2008年,丹麥考古科學家首次公布了他們還原的遠古聲音,一段6 000年前的音頻,記錄了陶器被制作過程中人們的談笑風生,引起了遠古聲學界的轟動。這個事件引發了陶土材料在量子、能量學方面,可能具有目前尚不能解析的特性。無獨有偶,位于馬耳他共和國的神秘地下城,其巖壁以及組成房屋的材料被分析出均為接近頁巖成分的赭石,經過測定的數據顯示馬耳他地下城具有特定頻率的聲波治療功能,而這種聲波的頻段,和陶器空間產生的聲波是一樣的,比如中國的古樂器“陶塤”。目前有西方神經學科學家,正在嘗試用這種神奇的頻率來治療人類精神性疾病。

作為建筑產品的建筑陶板,也具有聲學特性。已知的建筑陶板是一種中空結構的陶土燒制材料,可以有效地降低建筑物對噪音的傳導,從而遏制城市聲音污染對人體健康的影響。但隨著科學的發展,也許在不遠的將來,一直專注現代制陶工業的企業,能設計、制造出更有益于人類健康乃至環境保護的產品。

4 由外及內的產品方向

陶土制造產業,是遍布全球的最早的人類工業。而現代陶土制造工業,起源于德國。據說最早的第一塊建筑陶板,是一位有想法的建筑師,鐘情于陶瓦的手感和質地,將鋪設屋頂的陶瓦,設計成立面嵌入式拼裝掛接,建筑陶板作為外立面的發明由此而來。

建筑陶板外立面相比于金屬板、玻璃板等其它材料,首先表現為質感和光學優勢。陶質的表面具有一定的漫反射,不僅可以呈現不同時間段的大氣色澤,還能有效降低光污染;而當建筑立面被設計成遮陽雨幕的形式時,由于陶材料本身的絕緣隔熱特性,更有效調節了建筑物的輻射溫度,從而達到一定程度的節能效果。因此,這種可支持設計者特殊想法的可定制產品,迅速風靡“綠色建筑”設計領域。

眾所周知,兵馬俑是古中國文明最顯著的驕傲,也是令全世界尤其是歐美州的人們著迷的“未解之謎”,意大利時裝節曾設計展出神秘的“兵馬俑”時裝走秀,讓全世界看到了“Terracotta”的高貴氣質。時尚是相通的。當更多建筑設計師參與設計不同形式的“可觸摸”裝置展覽后,在西方眼里的兵馬俑Terracotta被賦予了更多“可親近”的生活氣息。于是這種既有文明印記、文化內涵的Terracotta材料開始走向室內裝飾,而陶土制造廠商更是發揮這種現代制造方便快捷的特點,將陶土材料設計成具有消音的功能、時尚的外觀、古樸的氣質,陶土材料變幻出更多的花樣涌入高檔商場、音樂廳、酒店大堂,甚至是政要的新聞發布會現場。

然而這僅僅是開始。在德國、意大利、丹麥等地,大約在10年前開始著手濕法制陶領域的更多可能性,甚至延伸出模塊化、便捷性、可循環的生態房屋制造新興產業。

5 陶土成品與生物氣候

運用現代技術,將粘土科學應用到生物氣候領域,是陶土制造產業邁向生物多樣性的開始。隨著數字科技的發展,信息化無處不在的社會,各種電磁干擾甚至達到污染程度的新問題也出現了。

量子科學的進一步發展和生物醫學緊密相連。地球上的生命,不僅僅人類DNA 需要更適中、契合的電磁純凈環境,很多動物諸如候鳥、鷹隼等鳥類,是依靠磁力線的感知來確定方向和目標的。無論動植物,包括人類本身,都有固定頻率的磁場來保持對自身有益的生物電。因此,可以肯定的說,一切生物都需要穩定適中的電磁環境。

然而,當我們人類不能拒絕越來越發達的信息化交互時,如果不能有效控制金屬物、物理活性、天然放射性以及與生物產生傳導作用的一切化合物材料,包括我們人類自身在內的一切生物電場將遭到干擾甚至破壞,將表現為疾病、感知異常等。

有大量考古證據表明,地球遠古時期存在更高級人類文明的歷史,史前文明比我們今天更發達,那么,無論從8 000年前的蘇美爾文明,還是一直延續至今3 000的古中國文明,古人選用陶土材料,是充分發揮其資源分布多樣性的特點,同時利用陶土制造可控的物理絕緣惰性,達到一種可以抑制還原適度的生物電場,從而保持這個星球上的生物多樣性,以及形成良好的、穩定態的生物氣候環境。

古希臘有一個傳說,認為人們生存的地球是一個有生命的母親,她名為蓋亞,即大地的意思。中國的先人也留下一個傳說,認為盤古開天地之后,是女媧依照自己的形象,用泥土塑了男人和女人,吹了一口氣就變成了如今繁衍生息的人類。

無論東方還是西方,也無論是遠古還是現代,當越來越擁擠的生存環境要求人們不得不做出合適的抉擇時,也許,對陶土制造行業的科學探索,才是解決現代人類社會既要發展還能均衡,又能保持地球家園生物多樣性的一個出口。