四川美术学院设计学院 从废弃物到新材料:“生物设计与材料创新”结课成果展览

01、课程信息

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课程时间：2025-2026年第一学期第11周至第19周

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授课教师：钟芳、孙华杰

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助 教：谭坤萍（重庆大学）

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参课学生：2023级绿色设计工作室

02、课程简介

在气候变化与资源危机背景下，全球“限塑”政策趋严，可持续消费需求兴起。设计学科正从造型服务转向驱动系统性变革，探索低环境影响的材料成为核心议题。生物设计应运而生，它利用可再生物质，通过跨学科实验挖掘材料在生态循环、情感体验上的独特价值，为替代传统塑料、创造负责任的未来物体系提供了关键路径。

课程立足于可持续设计的前沿领域，旨在引导学生超越传统的材料认知，通过亲手实验与理性探索，将生物基或可自然降解的“不完美”材料，转化为具有设计潜力的创新载体。

生物设计与材料创新不仅仅是一门材料认知课，更是一门连接设计思维、材料科学与场景定义的跨学科工作坊。在钟芳老师与孙华杰老师的指导下，课程强调从“动手做”开始：2023级绿色设计工作室的学生需要经历完整的材料制备、性能测试与数据记录过程，从而深度理解材料的本质属性。课程核心方法论P-S-F（属性-结构-功能） 要求学生严格遵循从材料特性到设计概念的逻辑推导，而非主观臆想，确保设计创新根植于材料本身的“设计基因”。

“为不完美的生物材料定义恰当时机与场景”是本课程的核心命题。课程着力引导学生超越对传统材料的简单模仿，转而批判性地思考并挖掘生物材料在生命周期、情感语义与临时性功能上的独特价值。

最终，课程通过高强度的实践与研究闭环，系统性地培养学生“材料实验力、系统逻辑力、场景洞察力与可持续创新力”的复合设计能力。

03、作品展示

学生通过在校园中或菜市场中寻找一种或多种生物原始材料，经过系统的制备实验与多维度的性能测试，建立对该材料物理与感性特质的深刻认知。在完成材料制备之后，再针对新材料的特性进行发散性思维，进行产品设计探究。本课程的学生作品，呈现为一次完整的“从材料到产品”的设计研究与实践。以下为各组作品介绍。

宫韶晗 许宇涵： 植物皮革

在本次课程中，我们以火龙果茎为研究对象，探索其作为生物基材料的可行性。我们发现火龙果含水量高、天然可降解，通过简易加工即可替代部分合成皮革，为减少农业废料污染提供新的思路。

基于此研究，我们设计制作了这款便携小包。它以火龙果茎生物皮革为主体材质，搭配麻绳肩带，整体风格简约自然，兼具环保性与实用性。作品不仅是材料创新的实践成果，也是生物基材料在日用产品中应用的直观范例。

黄嘉慧 胡家翔： 墨藻

“墨藻”源于对废纸价值的重新审视，受意大利设计师Laura Bordini藻类材料研究启发，将废弃宣纸转化为承载生命的可降解材料。设计突破传统图鉴的阅读边界，将小球藻与植物种子嵌入再生纸，实现"一页一生命"的跨界体验——读者可撕下书页折叠成育苗盆即可直接种植，完成从知识获取到生命培育的无缝转换。

同时，研究通过材料实验证实：添加含有小球藻基质的再生纸抗拉强度和柔韧性得到显著增强，而降解周期仅4-6周，废弃后100%回归自然。产品集图谱、肥料、育苗盆于一体，不仅构建了“废纸——种子载体——植物养分——再生”的闭环循环系统，更为城市废弃物处理提供了兼具教育性与功能性的可持续解决方案，推动环保理念从概念走向可触摸的实践。

杨真 邱诗越：《Re：shell壳生——蛋壳废料用于3D生物打印的材料创新》

是一项将生物材料与 3D打印结合的项目。我们的项目以蛋壳这一常见的生物废弃物为起点，通过研磨与配方调整来制备可打印浆料，同时结合参数化建模优化3D打印路径，观察材料在成型过程中的流动状态与结构表现。在进阶实验中，我们还引入柑橘粉、咖啡渣、玉米纤维等生物基材料进行合成对比研究，探索不同天然材料的组合在成型特性上的差异与可能性。在这样的实践基础上，后续我们的设计会进一步从材料与制造层面延伸至自然生态议题，将材料实践结果转化为面向珊瑚保护与昆虫旅馆的设计方案，回应生物栖息与可持续使用等问题，构建一个良性设计循环，使设计重新回到自然系统之中。

周易恒 程皖东： 羽毛纸

本项目基于“新耕读传家”的思辨设计语境，聚焦于农业废弃物——鸡毛的材料再生潜力。我们利用琼脂作为基质，重点研究了羽毛纤维的形态重构与改性工艺，成功攻克了天然材料易腐败与脆断的物理缺陷，将原本松散的废弃羽毛转化为了兼具柔韧度与半透明质感的生物复合板材。

最终利用不同工艺制成的鸡毛板材分别设计了书皮与灯罩产品，展现出该材料独特的纤维纹理，触感温润且光影朦胧。设计将家禽副产物赋予了文化载体与生活器具的新身份，实现了从“耕”（农业劳作）到“读”（精神生活）的价值转化，为未来可持续设计提供了一种兼具自然美学与实用功能的材料新解。

皮雨喆 谭小梅： 甘蔗渣纸

本次研究以甘蔗渣为核心材料，探索其造纸再生与灯具应用的可持续价值。甘蔗渣属农业废料，纤维韧性强、可降解，经脱糖、打浆、成型、干燥制成再生纸，全程低碳无污染。以此纸材打造灯罩，兼顾透光性与质感，既解决废料浪费问题，又减少塑料、原木灯罩的环境负担。作品践行循环设计理念，将农业副产物转化为实用美学单品，实现环保性与观赏性统一，为家居材料再生与低碳设计提供可借鉴的实践方向。

干好 蹇欣邑：柚子皮纸

本次设计遵循绿色可持续理念，聚焦于农林废弃物柚子皮的资源化利用，探索其在生物基纸材领域的应用价值。为此，本组在课程研究中将柚子皮外、中果皮与构树皮复合制成纸浆，经工艺优化制成柚子皮纸。该材料在拥有合理强度的同时兼具柔软弹性、暖色系天然质感，自带淡淡柚香，对光呈现均匀纤维纹理。

为发挥其材料特性，设计出一件以银杏叶为意象的吊灯，使用户在暖黄灯光下仿佛置身于树荫之中。本组对柚子皮纸的研究旨在解决传统纸塑材料资源浪费、体验单一的问题，同时实现废弃柚子皮的材料再利用，为工业设计领域的绿色材料应用提供兼具环保性与实用性的新方案。

郭妍昕 金恩熙： 森林蜡笔

这是一款基于药渣浪费与儿童安全问题而设计的天然蜡笔。我们从废弃药渣中提取天然色素，并结合米糠蜡等食品级基材制作出这款完全安全的画材。每一只蜡笔都保留了中药的原生颜色与味道，这将会为儿童提供一个触摸自然的窗口，让儿童在使用中了解环保的生活理念。

04、 课程总结

1月21日下午，本次课程在设计学院大厅举办了结课展览。课程全新的设计思路以及较高的完成度获得了观展师生的一致认可。

生物材料创新融合了理性的材料研究与发散的产品设计。在这个过程中，前期严谨的实验是得到材料、研发产品的基础。在一系列的动手实验过程中，文、理、艺术等不同专业背景的同学均表现出强烈的求知欲与高度的学习能力，能理解不同配比、不同工艺对材料创新的影响，同时也深刻理解了材料与产品之间的映射关系，为今后的设计创新实践积累了经验。