0 引言

藻类生物是水环境中氮循环的关键枢纽，它能将废水中的二氧化碳、碳酸根离子和碳酸氢根离子吸收溶解以进行光合作用，从而提高废水的Ph 值，达到净化效果。藻类材料不仅具有良好的过滤与净化水体作用，也可以作为各种产品的部分替换物。在现代工业化的促使下，养鱼场或家中鱼池、鱼缸的水体过滤材料都以工业化的原料为主，比如毛刷、藤棉、过滤棉等，也会结合一些生化过滤的方式，比如硝化菌、生化环等。由于现在鱼池里的鱼所产生的废弃物污染远超自然水体的过滤能力，所以会采用大量工业化制成的过滤材料来过滤水体。[1]而藻类材料没有在家用缸养水体过滤中得到广泛的应用的主要原因如下：一是缺乏适合的藻类养殖载体；二是人们对藻类材料的关注度和认知不足。

通过二手资料的研究分析发现，藻类材料的应用多集中在以藻类为基础的新材料生成以及能源供应方面，研究角度较为单一，对藻类的微观、宏观结构形式以及其他方面特性的应用拓展和发散略有欠缺。因此笔者认为藻类材料在设计中有较大的发挥空间，将现有关于藻类材料的相关知识进行更加详尽地分析和总结，并在应用和发展趋势上进行拓宽，寻找绿色藻类材料和情感化设计相结合的契合点以及提炼绿色藻类材料中所蕴含的不同的图形“语言”和内涵[2]。

1 藻类材料特性的分析与研究

藻类分布的范围极广，环境适应性较强，氧气是藻类生存的必要条件，在只有极微弱的光照强度、极低的营养浓度、和相当低的温度下也能存活。藻类还可以直接被用作牲畜的饲料和人类的食物。以藻类为原料所制成的产品，比如藻胶酸盐，已经广泛应用于工业生产中。近年来，藻类的贡献也逐渐进军到设计领域，不仅从外形、颜色给人带来强大的视觉冲击，同时还拥有着净化水质的功能，因此针对目前常见的各种藻类，笔者展开了一系列调研[3]。

1.1 藻类的特性实验与分析

根据分析比较（表1），综合考虑了不同种类的环境适应程度以及藻类固有色彩的因素，最终挑选出钢丝藻、火焰藻、硬毛藻、石莼、气泡藻、龙须菜这几种环境适应力较强且饲养难度较低的藻类进行实验，其中主要以绿色藻类为主要研究对象，红色藻类则起到对比和参考的作用[4]。

表1 不同种类藻的特性对比图

1.2 不同藻类的净水功能实验

笔者分别对绿葡萄藻、火焰藻、红色钢丝藻、绿葡萄藻+钢丝藻+石莼的混养藻缸（以下简称混养藻缸）进行为期半个月的状态测试实验（图1）。

图1 不同藻的外在形态特征 （图片来源：作者）

通过对比四种不同藻缸在同一环境下的变化，根据实验数据分析得出以下内容，其中在对比过程中并未对各组进行额外的增氧、加温、加营养物等处理，实验过程中保持缸内条件不变。当环境不变时，绿葡萄藻、火焰藻以及混养藻缸中溶液的TDS 值（TDS 值越高，表示水中含有的溶解物越多）均出现了大幅度变化，红钢丝藻中溶液的TDS 值下降缓慢，中途出现了短暂的峰值；这四种藻缸中，绿葡萄藻中溶液的PH 值相对较稳定，其余三个藻缸中溶液的Ph 值均未能稳定在8.1－8.4 这一适合藻类生长的区间内，且混养藻缸中溶液的Ph 值最不稳定；当绿葡萄藻、钢丝藻、石莼三者共同处于一个环境中时，钢丝藻的环境适应力最强，饲养难度最小，石莼的环境适应力适中，饲养难度适中，绿葡萄藻的环境适应力较弱；根据四组藻缸的对比得出绿葡萄藻和混合缸的水质较清，另外两组的水质较为浑浊[5]。

1.3 特性分析总结

实验过程中，温度和光照是影响藻类生长的主要因素。实验都是在有恒温灯的条件下进行，笔者将温度控制在20℃－28℃之间，以确保藻类能够在稳定的条件下生存。过强的太阳辐射也会限制藻类的生长，导致藻类选择性地排斥部分体内的共生藻，因此产生白化现象。实验过程中笔者一直将培养箱放置于朝南、阳光充足的室内，透过实验现象发现远离阳光源一端的培养容器中藻类的白化速度小于靠近阳光源端的培养容器中的藻类。此外，生活在同一水域的各藻类相互间的影响对它们的生长也有重要作用，例如某些藻类能分泌物质抑制其他藻类的形成和发展。在混养藻缸的实验中，相同的实验周期内，红色火焰藻表现得最不稳定，白化严重，而绿色钢丝藻几乎没有白化迹象，这种特性有待深一步研究[6]。

总体而言，上述藻类都具有良好的净化功能。随着时间的推移，藻类中溶液的TDS 值有明显下降的趋势，TDS 值越低，表示水中含有的溶解物越少，其中绿色藻类的净化能力明显优于红色藻类，这一结论为设计提供了有力的论证。

2 绿色藻类材料的设计应用实践

2.1 色彩在产品设计中的作用

在产品的设计过程中色彩具有举足轻重的地位，表现在两个方面：一是在产品设计中有效地应用色彩搭配能够提升人的视觉吸引力；二是色彩比外形更能深入人心，正向的色彩可以突出产品的特点从而增强人的视觉记忆。除此之外，色彩还作用于人的心理和生理（图2），从红光到紫光分别有不同的波长，其对人的生理和心理的影响也是不同的。红色波长最长，刺激性最强，会给人带来加速血液循环、促进生理和心理状态的感受；绿色波长中等，刺激性中等，让人感受到平静、松弛和舒适的状态；紫色波长最短，对人的生理心理有一定的抑制作用。如果设计师想营造一种平静舒适的感觉，则最佳色调为绿色调性[7]。

图2 不同光可见波长对人的影响

“绿”在《汉语词典》中指介于黄色和蓝色光谱之间，波长为500 ～565nm。经过语义的引申，“绿”又被赋予许多新义，从单音词“绿”变为双音词“绿色”，在代表自然、生机和希望的同时具有环保与生态的新含义。从生理学的角度分析，绿色是让人眼最舒适的颜色，因为人在观看绿色时不用调节眼球的视网膜，从而最大化减少视神经的疲劳感；从心理学的角度分析，绿色能带给人乐观情绪，镇定心灵，象征着生命、抚慰和休息。因此将绿色融入情感化设计中是必要的选择[8]。

2.2 绿色藻类材料中情感化设计的演绎

首先，以绿色藻类材料为例，结合情感化设计中“本能、行为与反思”三个层次的要点，从藻类出发，去观察和思考事和物之间、人和物之间的关联。对人和自然关系的不平衡、人类落后的自然观等问题进行反思层面上的设计思考；其次，寻找切入点，绿色藻类具有良好的净化水质、固氮和改善环境的功能，其自然而又具有美感的形态符合人类原始状态下的环境映射，同时运用以小见大的表现手法，从理性的分析延伸到感性的表达；最后，对具体方向进行确定和规划。通过对绿色藻类的定向研究和文献调查研究，掌握了大量绿色藻类特性，根据绿色藻类自身的净化功能、其独特的组织结构以及视觉图案进行一系列的推演和设计应用。[9]笔者将绿色藻类应用到水净化系统中进行再设计，把绿色藻类放置于透明的容器中，此时盛放绿色藻类载体可以进行模块化拼接，或作为单体模块使用。透明的容器可以给人带来最直观的视觉体验，将绿色藻类的色彩直观展现，给人带来清新、自然和舒适感受的同时，具备美学表现力。

因此从设计的角度出发，通过情感化设计这一感性的角度让使用人群产生理性的思考。藻的这种取之自然而又回归自然的材料所具备的颜色、外形等动态变化能够让人类透过现象看本质，所谓一花一世界，芥子纳须弥。希望将自然元素融入日常生活，争取把视觉上的美感冲击做到极致，视觉观感上动态的变化能够给使用人群创造生活中不一样的惊喜。设计除了在视觉上给使用人群不一样的体验之外，还拥有净水的功能，通过水流、颜色的变化演绎别样的动感，向使用人群传递生命的气息，营造静中有动的氛围。材质上则选择有机玻璃、亚克力等透明材质，以达到想要的可视化效果并且能够充分地展现绿色藻类的视觉效果。

2.3 设计实践与总结

经过草图绘制与模型验证，确定产品的最终方案。盛放绿色藻类的容器采用人工吹制的玻璃器皿，其形态自然温婉，材质通体通明，不仅使之更趋于非工业化，还摆脱了常规模具的规则更具艺术感，半封闭式的外形设计便于更换藻类和清洗容器。以悬挂玻璃的方式，若隐若现的鱼线悬吊让展现效果更加空灵，也更符合人类冥想的意境。每一个玻璃容器高低错落地排列，宛如五线谱上跳动的音符，富有节奏感，在风等外力的带动下玻璃之间产生的撞击声好比演奏出来的乐谱。盛有溶液的透明导管穿过第一层容器，水流缓缓经过藻类，在容器中停留些许时刻，随着第二级导管缓缓通向第二层容器，从而完成了第一遍过滤。以此类推，完成三次过滤以后，最终得到的水溶液流入鱼缸，以及灌溉底部植被覆盖的区域，鱼缸中的溶液通过水泵再次导入第一层容器，以此形成一个闭合回路，达到循环的目的（图3）。每一个容器中可以放置不同种类的绿色藻和过滤材料，由此产生了状态不同、颜色不同的视觉效果。笔者利用绿色藻类生物天生的净水、固氮、增氧能力，完成一个可供观察而又不必干预的生态系统，引起人类对微小自然的兴趣，从而以小见大，重塑和完整人们对生态的认知，实际使用效果如图所示（图4、5）。

图3 产品过滤流程图

图4 产品展览实拍

图5 产品细节展示

绿色藻类材料最明显的优点是它们可以通过光合作用进行大规模繁殖。这使得绿色藻类材料成为一种可持续的材料选择，因为它们可以在不破坏环境的情况下进行量化。其次绿色藻类材料的另一个优点是它们可以提供一系列不同的物理和化学特性。绿色藻类可以通过生长条件来控制它们的形态和结构来产生各种不同的形状和表面纹理。此外，绿色藻类还可以生产出具有抗菌和抗氧化性能的化合物，这些微量元素和生物材料本身的自然属性与自然色彩是工业产品无法代替的，尤其是应用在净化水质的领域中，其人文价值是其他材料所无法替代的。

通过绿色藻类材料在现代设计中的应用设计实践，来拓宽绿色藻类材料形式语言的方式探讨设计的新可能，让绿色藻类材料不单单是普通生物的存在，更以一种视觉语言和元素融入家居生活。将绿色藻类材料融入设计，旨在让使用者在使用过程中感受到来自自然的亲切感、慰藉感以及从人与自然交互角度的视觉体验感，以此来提高人们对自然的关注及兴趣。藻类材料是极有潜力的，它还具有很多的可探讨性。

综上所述，绿色藻类材料具有广泛的应用前景，并且在未来的设计中将会发挥重要作用。通过充分利用绿色藻类材料的独有的特性和净化功能，可以创造出更多可持续和创新的产品和材料。本研究中因技术、设备等原因仍存在诸多不足之处，若有机会将在下一步研究中与跨学科专业领域的从业人员进行深度合作，为绿色藻类材料在设计等多个领域中创造更多价值。