Zaprojektowane w zgodzie z naturą

28-10-2021

Na styku biologii, architektury i kultury, inżynierii materiałowej i informatyki, w duchu przyjaznego dla środowiska projektowania, kształtuje się ekologia materiałowa (material ecology). Jej twórczynią jest Neri Oxman.

Stymulowane „sztucznym słońcem” jedwabniki utkały kopułę Pawilonu Jedwabnego wystawionego w budynku Massachusetts Institute of Technology

Czy ludzie potrafią współpracować z innymi gatunkami, by stworzyć znośną dla wszystkich ziemskich istot przyszłość? Czy dizajn pomoże nam w walce z kryzysem ekologicznym? Jak to, co naturalne, stworzone przez Matkę Naturę, może się spotkać z tym, co sztuczne, wytworzone przez człowieka, i się połączyć w jeden organizm? 

Odpowiedzi na te pytania poszukują pionierzy projektowania organicznego. To wizjonerzy, którzy badają, w jaki sposób cyfrowe technologie mogą pośredniczyć między materią i środowiskiem, by na dobre zmienić sposób projektowania oraz budowania procesów i konstrukcji. 

podcaście Time Sensitive tę ideę tak tłumaczy Neri Oxman: „Bierzemy ekologię, znaną nam dziedzinę, i znajdujemy jej zastosowanie w sztucznym świecie. Tyle. To bardzo, bardzo proste”. 

Uczyć się od natury

Robienie rzeczy w sposób naturalny i szukanie odpowiedzi w naturze leżą u podstaw naukowej i projektowej działalności Oxman. Jak mówi: „Zapomnijmy o tym, jak coś wygląda, pomyślmy o tym, jak to się zachowuje”. 

Urodzona w połowie lat 70. XX wieku izraelska architektka i projektantka, szefowa ultranowoczesnego Media Lab na najlepszej technicznej uczelni świata Massachusetts Institute of Technology (MIT), eksperymentuje z różnymi materiałami oraz metodami projektowymi inspirowanymi światem biologii i systemami występującymi w przyrodzie, np. morfogenezą cyfrową (proces rozwoju kształtu metodami cyfrowymi). 

W jej [Natury] wynalazkach niczego nie brakuje i nic nie jest zbyteczne.

Leonardo da Vinci

W swojej pracy rozwiązuje problemy, które jeszcze nie istnieją, zgodnie z zasadą: „Projektuj rzeczy, które będą istniały za 50 czy 100 lat. Jeśli projektujesz coś na dzisiaj, jesteś spóźniony”. 

Najbardziej znanym projektem Oxman i Media Lab jest wystawiony na MIT w 2013 roku Pawilon Jedwabny. 6,5 tys. jedwabników zostało  wypuszczonych do zaprojektowanej przez człowieka, a stworzonej przez robota, konstrukcji przypominającej kokon. I to one, stymulowane „sztucznym słońcem”, ukończyły budowę kopuły poprzez utkanie jedwabnego dachu-osłony. Celem eksperymentu nie było udowodnienie, że w przyszłości budynki mogą być np. tkane przez owady, ale pogłębienie wiedzy o elementach opartych na włóknie oraz jak można optymalizować struktury poprzez obserwację naturalnych procesów na Ziemi. 

Aguahoja. Projekt prowadzony od 2013 roku. Ta platforma produkcyjna na bazie wody drukuje struktury wykonane z różnych biopolimerów. Pod koniec cyklu życia, kiedy traci swą użyteczność, może zostać zaprogramowana do degradacji w wodzie.

Pawilon Oceaniczny to instalacja z 2014 roku – platforma na bazie wody, na której budowano struktury z chitozanu, rozpuszczalnego w wodzie włókna organicznego podobnego do chityny. 

Szkło. Wprowadzony w 2015 roku proces drukowania optycznie przezroczystego szkła. Nowa technologia może być użyta do drukowania obiektów w skali architektonicznej! 

Syntetyczna pasieka – zbudowana w 2015 roku instalacja, w której w stałej temperaturze, wilgotności i oświetleniu, badano zachowanie pszczół w środowisku całkowicie wewnętrznym.

Technologiczne projekty Oxman i jej zespołu są jak dzieła sztuki. Znajdują się m.in. w stałych kolekcjach Museum of Modern Art (MoMa) w Nowym Jorku, Cooper Hewitt Design Museum, San Francisco Museum of Modern Art i Boston’s Museum of Fine Arts.

„Dizajn i elastyczny umysł”. Wystawa Neri Oxman w nowojorskiej MoMa, 2008 rok
Pięć zasad nowego projektowania

Oxman stworzyła pojęcie „ekologia materialna”, które np. w serialu Netfliksa „Abstrakt: sztuka designu” czy na konferencji TED „Projekty na przecięciu techniki i biologii”: opisuje jako posługiwanie się materiałami, które nie tylko imitują naturę, ale bezpośrednio z nią współpracują, a także jako proces wytwarzania technik i przedmiotów opartych na strukturalnym, funkcjonalnym i estetycznym geniuszu natury. Jak tłumaczy, w naturze nie ma podziału na architekta, konstruktora i budowniczego, a jej produkty są wielofunkcyjne. Liść pełni funkcję budulcową i jednocześnie dostarcza roślinie składników odżywczych, zamieniając światło w cukier. Tkanki organizmów żywych mają zdolność środowiskowego dopasowania – narażone na większe obciążenia kości automatycznie się wzmacniają, mięśnie pod wpływem stałego zwiększonego wysiłku się rozbudowują.

Celem Oxman jest wzmocnienie relacji między środowiskiem zbudowanym, sztucznym, i naturalnym, biologicznym. W Media Lab wraz z zespołem analizuje procesy zachodzące w naturze po to, by zaobserwowane zależności przenieść do nowoczesnego projektowania przedmiotów i architektury.

Według Neri Oxman architektura przyszłości to budynki, które oddychają, pocą się, myślą, rosną i się zmieniają. Żyją. Jak drzewa. Swoją wizję nowoczesnej architektury, podobnie jak Le Corbusier, sformułowała w pięciu punktach.

1. Wzrost zamiast montażu. W przeciwieństwie do produkcji przemysłowej natura rośnie i płynnie przechodzi z jednego stanu w drugi. Dzięki następnej generacji drukarek 4D będziemy mogli np. drukować obiekty, które reagują na użytkowników, mogą dostosowywać się do środowiska i rosną z upływem czasu.

2. Integracja zamiast segregacji. W ludzkiej skórze funkcja bariery i filtra są zintegrowane w system, który ma jednoczesną zdolność reakcji i przystosowania się do środowiska. Tak samo można zaprojektować „skórę” budynku. Trwają prace nad drukowaniem oddychających „skór” budowlanych, których pory będą się rozszerzały i zwężały zależnie od środowiska.

3. Różnorodność zamiast jednorodności. W świecie przyrody nie ma jednorodności. Kość na przykład jest zbudowana z wapnia, którego rozłożenie różni się w zależności od obciążeń kości. To inspiruje do poszukiwania sposobów kontroli przestrzennego rozłożenia materiałów budowlanych (np. betonu), tak aby znaleźć inteligentną formę.

4. Zmienność zamiast powtarzalności. W naturze powtarzalność występuje jako zmienność – każda komórka jest unikatowa. Zmienność komórkowej organizacji kości pozwala dostrzec jej powtarzalne elementy. Zrozumienie zmienności umożliwi projektowanie systemów powtarzalnych, które mają zmienne właściwości w zależności od warunków środowiskowych – jak tkanka kostna.

5. Materiał jest nowym oprogramowaniem. Możliwość produkowania inteligentnych materiałów i obiektów nie będzie polegać na wyposażeniu ich w elektronikę, ale raczej na zaszczepieniu inteligencji rozproszonej w samym materiale. Dobrym przykładem jest sierść zwierząt – pierwotny materiał izolacyjny. Na niską temperaturę skóra reaguje strosząc włosy i wtedy nad skórą powstaje warstwa zatrzymująca ciepło. Ta funkcja czuciowa jest kontrolowana przez tkankę mięśniową.

Forma podąża za ideą 

Jak wyjaśnia Oxman, przyszłość architektury to coś więcej niż drukowanie budynków. Zawiera się ona w pytaniu, czym jest nadająca się do zamieszkania struktura. Kiedy rozważamy drukowanie betonu o zmiennej gęstości jak w kościach, nie chcemy tego robić po to, aby odtworzyć te same stare budynki.

Nowe technologie, jak np. drukowanie 4D, pozwolą tworzyć budowle zupełnie inne niż te, w których mieszkamy. Te budynki będą reagować na nasze potrzeby i fizyczne, i duchowe. Celem drukowania budynków nie jest wlewanie „nowego wina do starych bukłaków”, ale ponowne rozważenie misji tworzenia habitatu, czyli najdogodniejszego do życia środowiska, i wyrażenie jej w nowej formie.

Polska (wyboista) droga do czystego powietrza

25-08-2021

Zachętą do wymiany źródeł ogrzewania i termomodernizacji domów mają być rządowe programy i ulga podatkowa.

W najbliższych latach musimy wymienić prawie trzy miliony starych kotłów na węgiel i drewno. Bez tego nie mamy co liczyć na lepsze powietrza. Jak Polacy i rząd walczą z „kopciuchami”?

Czytaj dalej