ABOUT THE SPEAKER
Doris Kim Sung - Architect
Doris Kim Sung is a biology student turned architect interested in thermo-bimetals, smart materials that respond dynamically to temperature change.

Why you should listen

Architect Doris Kim Sung asks: Why can't building materials be more adaptable? Why can't they function more like clothing, or even human skin? Having studied biology at Princeton University intending to go to medical school, Sung applies principles of biology to her work as an assistant professor of architecture at the University of Southern California. She explores architecture as an extension of the body, challenging the notion that buildings ought to be static and climate-controlled. Rather, they should be able to adapt to their environment through self-ventilation. In November 2011, Sung exhibited her art installation "Bloom" in Silver Lake, Los Angeles. The installation is 20 feet tall and made with 14,000 completely unique pieces of thermo-bimetal, a smart material made of two different metals laminated together. This metal is dynamic and responsive, curling as air temperatures rise, resulting in a beautiful sculpture that breathes.

More profile about the speaker
Doris Kim Sung | Speaker | TED.com
TEDxUSC

Doris Kim Sung: Metal that breathes

ドリス・キム・サン:呼吸する金属

Filmed:
1,255,735 views

近代建築は床から天井までの窓で壮観な視界をもたらします。しかし、冷却に多大なエネルギーを必要とします。ドリス・キム・サンはサーモバイメタルという皮膚のように環境に応じて動くスマートマテリアルに取り組んでいます。これは日除けとなり自動的に換気してくれる素材なのです。
- Architect
Doris Kim Sung is a biology student turned architect interested in thermo-bimetals, smart materials that respond dynamically to temperature change. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:16
I was one of those kids子供たち that, everyすべて time I got in the car車,
0
737
3351
私は車に乗ると必ず
00:19
I basically基本的に had to rollロール down the window窓.
1
4088
2943
窓を開けずにはいられない子供でした
00:22
It was usually通常 too hotホット, too stuffyぬるい or just too smelly臭い,
2
7031
4212
どんなに暑くても 息苦しくても 臭くても
00:27
and my fatherお父さん would not let us use the air空気 conditionerコンディショナー.
3
11243
2354
父はエアコンをつけてくれませんでした
00:29
He said that it would overheatオーバーヒート the engineエンジン.
4
13597
2757
エンジンがオーバーヒートするから
ダメだと言うのです
00:32
And you mightかもしれない remember思い出す, some of you,
5
16354
1648
覚えている方もいるでしょう
00:33
how the cars車 were back then, and it was
6
18002
1900
当時の車は
00:35
a common一般 problem問題 of overheating過熱.
7
19902
2366
オーバーヒートする事が よくありました
00:38
But it was alsoまた、 the signal信号 that cappedキャップされた the use,
8
22268
4020
でもそれはエネルギーの浪費を
00:42
or overuse過度に使用する, of energy-consumingエネルギーを消費する devicesデバイス.
9
26288
4422
制限していたのです
00:46
Things have changedかわった now. We have cars車 that we take across横断する country国.
10
30710
3039
状況は変わり
今の車は大陸を横断の運転で
00:49
We blast爆風 the air空気 conditioningコンディショニング the entire全体 way,
11
33749
3161
エアコンをつけっぱなしにしても
00:52
and we never experience経験 overheating過熱.
12
36910
1576
オーバーヒートすることはありません
00:54
So there's no more signal信号 for us to tell us to stop.
13
38486
2987
使いたい放題に使えるのです
00:57
Great, right? Well, we have similar類似 problems問題 in buildings建物.
14
41473
5618
これって良いことなのでしょうか？
建物に関しても同様のことが言えます
01:02
In the past過去, before air空気 conditioningコンディショニング, we had thick厚い walls壁.
15
47091
3466
かつてエアコンがなかった時代
建物には厚い壁がありました
01:06
The thick厚い walls壁 are great for insulation絶縁. It keeps維持する the interiorインテリア
16
50557
2679
厚い壁には断熱効果があり
室内を夏季には涼しく
01:09
very coolクール during中 the summertime夏時間, and warm暖かい during中 the wintertime冬,
17
53236
3518
冬季には暖かく保ちます
01:12
and the small小さい windows窓 were alsoまた、 very good because
18
56754
2400
小さな窓も上手くできていました
01:15
it limited限られた the amount量 of temperature温度 transfer転送
19
59154
2591
室内外の熱の移動を
01:17
betweenの間に the interiorインテリア and exterior外観.
20
61745
2467
制限していたのです
01:20
Then in about the 1930s, with the advent出現 of plateプレート glassガラス,
21
64212
3872
1930年代
板ガラスや圧延鋼板の発明
01:23
rolledロールした steel鋼 and mass質量 production製造, we were ableできる
22
68084
3396
大量生産技術により
01:27
to make floor-to-ceiling床から天井まで windows窓 and unobstructed妨げられない views再生回数,
23
71480
3450
私たちは床から天井までの窓と
遮る物のない視界を手に入れました
01:30
and with that came来た the irreversible不可逆 reliance依存 on
24
74930
3726
引き換えに 太陽に温められた
室内を冷やすために
01:34
mechanical機械的 air空気 conditioningコンディショニング to coolクール our solar-heated太陽熱 spacesスペース.
25
78656
6581
私達はすっかりエアコンに
依存するようになりました
01:41
Over time, the buildings建物 got taller背の高い and biggerより大きい,
26
85237
3104
刻々とビルは高く大きくなり
技術もさらに進化し
01:44
our engineeringエンジニアリング even better, so that the mechanical機械的 systemsシステム
27
88341
2641
空調システムは巨大なものになりました
01:46
were massive大規模. They require要求する a huge巨大 amount量 of energyエネルギー.
28
90982
3874
それらは大量のエネルギーを必要としています
01:50
They give off a lot of heat熱 into the atmosphere雰囲気,
29
94856
2759
大気中に大量の熱を放出し
01:53
and for some of you mayかもしれない understandわかる the heat熱 island島 effect効果
30
97615
3200
ご存じのとおり
ヒートアイランド現象を引き起こします
01:56
in cities都市, where the urban都市 areasエリア are much more warm暖かい
31
100815
3510
都市部において 都会が
02:00
than the adjacent隣接 rural農村 areasエリア,
32
104325
2950
近接する郊外部より
暖かくなる現象のことです
02:03
but we alsoまた、 have problems問題 that, when we lose失う powerパワー,
33
107275
3254
しかし他にも問題があります
02:06
we can't open開いた a window窓 here, and so
34
110529
2761
停電すると 窓が開けられないので
02:09
the buildings建物 are uninhabitable住むことができない and have to be made製 vacant空いている
35
113290
2814
私たちはビルに居られなくなり
02:12
until〜まで that air空気 conditioningコンディショニング systemシステム can start開始 up again.
36
116104
3648
エアコンのシステムが再起動するまで
ビルは使えません
02:15
Even worse悪化する, with our intention意図 of trying試す to make buildings建物
37
119752
4055
さらに悪いことに
02:19
move動く towards方向 a net-zeroネットゼロ energyエネルギー state状態, we can't do it
38
123807
4985
ネット・ゼロ・エネルギー・ビルを
目指していますが
02:24
just by making作る mechanical機械的 systemsシステム more and more efficient効率的な.
39
128792
2367
空調の効率化だけでは不十分です
02:27
We need to look for something elseelse, and we've私たちは gotten得た ourselves自分自身 a little bitビット into a rutまぶしい.
40
131159
3778
何か他の手段が必要ですが
現在 行き詰まりの状態です
02:30
So what do we do here? How do we pull引く ourselves自分自身 and dig掘る us
41
134937
4251
そこでどんな対策を講じられるか？
02:35
out of this hole穴 that we've私たちは dug掘った?
42
139188
2851
私たち自ら掘った穴から
どうしたら抜け出せるでしょう？
02:37
If we look at biology生物学, and manyたくさんの of you probably多分 don't know,
43
142039
2909
生物学的に見るとどうでしょう
02:40
I was a biology生物学 majorメジャー before I went行った into architecture建築,
44
144948
3656
実は私は建築に関わる前に
生物学を専攻していました
02:44
the human人間 skin肌 is the organ器官 that naturally当然 regulates規制する
45
148604
4389
ヒトの肌は体温を自然に調節する機能を持つ
02:48
the temperature温度 in the body体, and it's a fantastic素晴らしい thing.
46
152993
3436
素晴しい器官です
02:52
That's the first lineライン of defense防衛 for the body体.
47
156429
2615
肌は体を守る最初の砦なのです
02:54
It has pores毛穴, it has sweat汗 glands腺, it has all these things
48
159044
3209
そのために肌の毛穴や 汗腺などは
02:58
that work together一緒に very dynamically動的に and very efficiently効率的に,
49
162253
3418
協調して絶えず効率的に働きます
03:01
and so what I propose提案する is that our building建物 skinsスキン
50
165671
2504
ビルの表面は
03:04
should be more similar類似 to human人間 skin肌,
51
168175
3649
皮膚に非常に似たものであるべきではないでしょうか
03:07
and by doing so can be much more dynamic動的, responsive応答性の
52
171824
4112
そうすれば 壁は場所に応じて
より動的に
03:11
and differentiated差別化された, depending依存する on where it is.
53
175936
3256
かつ敏感に変化できるのです
03:15
And this gets取得 me back to my research研究.
54
179192
1933
これが私の研究につながります
03:17
What I proposed提案された first doing is looking at a different異なる material材料 paletteパレット to do that.
55
181125
5310
私が最初に提案したことは
数多くの異なる素材を調査することです
03:22
I presently現在, or currently現在, work with smartスマート materials材料,
56
186435
2911
最近研究しているのは
スマートマテリアルと
03:25
and a smartスマート thermo-bimetalサーモバイメタル.
57
189346
1719
スマート・サーモ・バイメタルです
03:26
First of all, I guess推測 we call it smartスマート because it requires要求する
58
191065
2912
まずこれを「スマート（賢い）」と
称するのは
03:29
no controlsコントロール and it requires要求する no energyエネルギー,
59
193977
2730
外部からの制御や
エネルギーが一切不要で
03:32
and that's a very big大きい deal対処 for architecture建築.
60
196707
2663
これが建築に重要な変化をもたらすのです
03:35
What it is, it's a laminationラミネーション of two different異なる metals金属 together一緒に.
61
199370
2814
これは二種の異なる金属を
貼り合せたたシートで
03:38
You can see that here by the different異なる reflection反射 on this side側.
62
202184
3874
見ると表裏で光り方が
違いますね
03:41
And because it has two different異なる coefficients係数 of expansion拡張,
63
206058
3475
それぞれの面が 二種の
異なる熱膨張率を持つため
03:45
when heated加熱された, one side側 will expand拡大する fasterもっと早く than the other
64
209533
3297
温められると一方の面が
他方の面より早く膨張し
03:48
and result結果 in a curlingカーリング actionアクション.
65
212830
3537
結果的に湾曲するのです
03:52
So in early早い prototypesプロトタイプ I built建てられた these surfaces表面 to try to see
66
216367
3706
初期の試作品ではこれらの表面が
03:55
how the curlカール would react反応する to temperature温度 and possiblyおそらく allow許す
67
220073
4193
温度に応じてどのように
湾曲し
04:00
air空気 to ventilate換気 throughを通して the systemシステム,
68
224266
3105
換気に応用できるか観察しました
04:03
and in other prototypesプロトタイプ did surfaces表面 where the multiplicity多重度
69
227371
3229
また他の試作品では
この素材の短冊状のものを
04:06
of having持つ these stripsストリップ together一緒に can try to make
70
230600
2481
何本も使い 温まった時に
04:08
biggerより大きい movement移動 happen起こる when alsoまた、 heated加熱された,
71
233081
4074
表面がより歪曲するように設計しました
04:13
and currently現在 have this installationインストール at the Materials材料 & Applicationsアプリケーション galleryギャラリー
72
237155
4064
これはマテリアル＆アプリケーション・ギャラリーに
展示されています
04:17
in Silver銀 Lake湖, close閉じる by, and it's there until〜まで August8月, if you want to see it.
73
241219
3486
すぐ近くのシルバーレイクで
８月まで展示しているので 是非 御覧下さい
04:20
It's calledと呼ばれる "Bloom咲く," and the surface表面 is made製 completely完全に
74
244705
2898
タイトルは「Bloom」
その表面は全て
04:23
out of thermo-bimetalサーモバイメタル, and its intention意図 is to make this canopyキャノピー
75
247603
4040
サーモバイメタルで作っています
それによりこの覆いは
04:27
that does two things. One, it's a sun-shading日陰 deviceデバイス, so that
76
251643
3817
二つの機能を持っています
一つ目は 日傘の機能
04:31
when the sun太陽 hitsヒット the surface表面, it constricts収縮 the amount量 of sun太陽 passing通過 throughを通して,
77
255460
4010
太陽が表面に当たる部分では
太陽光の透過を防ぎます
04:35
and in other areasエリア, it's a ventilating換気 systemシステム,
78
259470
3369
また他の場所は
風通しを良くする役目を担い
04:38
so that hotホット, trappedトラップされた air空気 underneath下の can actually実際に
79
262839
2153
内部の熱され閉じ込められた空気は
04:40
move動く throughを通して and out when necessary必要.
80
264992
3878
必要に応じ外部へと移動するのです
04:44
You can see here in this time-lapse時間経過 videoビデオ that the sun太陽,
81
268870
4131
これは低速度撮影したビデオで
04:48
as it moves動き across横断する the surface表面, as well as the shadeシェード,
82
273001
2746
太陽の当たる場所と影の移動に従い
04:51
each各 of the tilesタイル moves動き individually個別に.
83
275747
2476
それぞれの薄片が動くのがわかります
04:54
Keep in mindマインド, with the digitalデジタル technology技術 that we have today今日,
84
278223
2512
実は 現代のデジタル技術を駆使し
04:56
this thing was made製 out of about 14,000 pieces作品
85
280735
3013
1万4千枚の金属片から
作られています
04:59
and there's no two pieces作品 alike似ている at all. Everyすべて singleシングル one is different異なる.
86
283748
4729
金属片は一つとして同じものはなく
全て異なります
05:04
And the great thing with that is the fact事実 that we can calibrate校正する
87
288477
2512
素晴らしいことに
それぞれの金属片は
05:06
each各 one to be very, very specific特定 to its locationロケーション,
88
290989
3999
配置される場所や
太陽の角度 湾曲率に合うよう
05:10
to the angle角度 of the sun太陽, and alsoまた、 how the thing actually実際に curlsカール.
89
294988
4946
一枚一枚を
正確に調整できるのです
05:15
So this kind種類 of proof証明 of concept概念 projectプロジェクト
90
299934
2806
この様なコンセプト検証実験は
05:18
has a lot of implications意義
91
302740
1964
将来的に実際に建築へ導入する際
05:20
to actual実際の future未来 application応用 in architecture建築,
92
304704
3700
大きな意味を持ちます
05:24
and in this case場合, here you see a house家,
93
308404
2505
例えば この家は
05:26
that's for a developer開発者 in China中国,
94
310909
2433
中国の宅地開発業者のもので
05:29
and it's actually実際に a four-story4階建て glassガラス boxボックス.
95
313342
2744
４階建のガラスの家なんです
05:31
It's still with that glassガラス boxボックス because we still want that visualビジュアル accessアクセス,
96
316086
3837
視界が妨げられないよう
ガラスのままですが
05:35
but now it's sheathedシース with this thermo-bimetalサーモバイメタル layer層,
97
319923
3882
これをサーモバイメタルで包み込みました
05:39
it's a screen画面 that goes行く around it, and that layer層 can actually実際に
98
323805
2465
家全体を覆うスクリーンで
05:42
open開いた and close閉じる as that sun太陽 moves動き around on that surface表面.
99
326270
4028
太陽の動きに合わせて開閉するのです
05:46
In addition添加 to that, it can alsoまた、 screen画面 areasエリア for privacyプライバシー,
100
330298
4562
加えてスクリーンはプライバシー確保になります
05:50
so that it can differentiate差別化する from some of the publicパブリック areasエリア
101
334860
2296
時間によって プライベートな空間を
05:53
in the spaceスペース during中 different異なる times回 of day.
102
337156
2592
変化させることができます
05:55
And what it basically基本的に implies含意する is that, in houses家 now,
103
339748
3263
つまり将来は建物に
05:58
we don't need drapesドレープ or shuttersシャッター or blindsブラインド anymoreもう
104
343011
3417
カーテン 雨戸 ブラインドなどは不要になり
06:02
because we can sheathシース the building建物 with these things,
105
346428
2167
この素材で建物を覆えば
06:04
as well as controlコントロール the amount量 of air空気 conditioningコンディショニング you need inside内部 that building建物.
106
348595
5567
同時に建物内の空調の量も
コントロールできるわけです
06:10
I'm alsoまた、 looking at trying試す to develop開発する some building建物 componentsコンポーネント for the market市場,
107
354162
3389
市場に向けた建築資材の開発も
視野に入れています
06:13
and so here you see a prettyかなり typical典型的な
108
357551
2489
これはごく典型的な二重ガラス窓です
06:15
double-glazed二重窓 window窓 panelパネル, and in that panelパネル,
109
360040
4731
この二重ガラス窓のパネルの
06:20
betweenの間に those two pieces作品 of glassガラス, that double-glazing二重窓,
110
364771
2927
二枚のガラスの間に
06:23
I'm trying試す to work on making作る
111
367698
2177
サーモバイメタルシステムを
組み込むことに挑戦しています
06:25
a thermo-bimetalサーモバイメタル patternパターン systemシステム
112
369875
2069
サーモバイメタルシステムを
組み込むことに挑戦しています
06:27
so that when the sun太陽 hitsヒット that outside外側 layer層
113
371944
2672
太陽光が外側のガラスに当たり
06:30
and heats熱 that interiorインテリア cavity空洞, that thermo-bimetalサーモバイメタル
114
374616
4644
内部の空洞を暖めたときに
06:35
will beginベギン to curlカール, and what actually実際に will happen起こる then
115
379260
2776
中のバイメタルが湾曲し始めます
06:37
is it'llそれはよ start開始 to blockブロック out the sun太陽
116
382036
2303
そして建物の ある部分だけ
06:40
in certainある areasエリア of the building建物,
117
384339
1874
太陽光を遮断するのです
06:42
and totally完全に, if necessary必要.
118
386213
1941
必要であれば全体でも良いのです
06:44
And so you can imagine想像する, even in this application応用, that
119
388154
2508
想像してください
これが実用化されれば
06:46
in a high-rise高層ビル building建物 where the panelパネル systemsシステム go
120
390662
2677
高層ビルの30階や40階でも
06:49
from floor床 to floor床 up to 30, 40 floors床, the entire全体 surface表面
121
393339
4767
このシステムを設置すれば
外壁全体が
06:54
could be differentiated差別化された at different異なる times回 of day
122
398106
2190
太陽の動き方や日光の当たり方に応じて
06:56
depending依存する on how that sun太陽 moves動き across横断する and hitsヒット that surface表面.
123
400296
5459
時間によって変化させられるのです
07:01
And these are some later後で studies研究 that I'm workingワーキング on
124
405755
2819
こちらは
07:04
right now that are on the boardsボード, where you can see,
125
408574
2264
私が最近取り組んでいる研究です
07:06
in the bottom下 right-hand右手 cornerコーナー, with the red赤, it's actually実際に
126
410838
3341
右下隅の 赤いものは
07:10
smaller小さい pieces作品 of thermometal熱メタル, and it's actually実際に going to,
127
414179
2278
実はとても小さなサーモメタルです
07:12
we're trying試す to make it move動く like cilia繊毛 or eyelashes睫毛.
128
416457
5246
これを睫毛や繊毛のように
動かそうとしています
07:17
This last projectプロジェクト is alsoまた、 of componentsコンポーネント.
129
421703
2482
最後のプロジェクトも建築要素です
07:20
The influence影響 -- and if you have noticed気づいた, one of my
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424185
3857
お気付きかもしれませんが
これも生物学から影響を受けました
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spheres球体 of influence影響 is biology生物学 -- is from a grasshopperバッタ.
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428042
3576
バッタです
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And grasshoppersバッタ have a different異なる kind種類 of breathing呼吸 systemシステム.
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431618
2607
バッタは変わった呼吸器官を持っています
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They breathe呼吸する throughを通して holes穴 in their彼らの sides両側 calledと呼ばれる spiraclesスパイラル,
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434225
3402
気門と呼ばれる
身体側面の孔で呼吸します
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and they bring持参する the air空気 throughを通して and it moves動き throughを通して their彼らの systemシステム to coolクール them down,
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437627
3490
空気がその孔を通過し
身体を冷却するのです
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and so in this projectプロジェクト, I'm trying試す to look at how we can
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441117
3382
このプロジェクトでは
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consider検討する that in architecture建築 too, how we can bring持参する
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444499
2182
どのようにそれを建築に応用するか
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air空気 throughを通して holes穴 in the sides両側 of a building建物.
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446681
2666
どのように建物側面の穴に空気を通すか
それを調べています
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And so you see here some early早い studies研究 of blocksブロック,
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449347
2973
初期研究のブロックです
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where those holes穴 are actually実際に coming到来 throughを通して,
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452320
2513
それぞれの孔は貫通しており
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and this is before the thermo-bimetalサーモバイメタル is applied適用された,
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454833
3720
こちらがバイメタルを施したもの
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and this is after the bimetalバイメタル is applied適用された. Sorry, it's a little
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458553
2699
こちらはバイメタルを
使用していないものです
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hardハード to see, but on the surfaces表面, you can see these red赤 arrows矢.
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461252
3208
すこし見え難いですが
表面に赤い矢印が見えるでしょう
08:00
On the left, it's when it's coldコールド and the thermo-bimetalサーモバイメタル
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464460
3178
左側は低温時
サーモバイメタルは平らで
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is flat平らな so it will constrict収縮する air空気 from passing通過 throughを通して the blocksブロック,
144
467638
3602
ブロック内の
空気の通過を遮断しています
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and on the right, the thermo-bimetalサーモバイメタル curlsカール
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471240
2040
右側の
サーモバイメタルは湾曲し
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and allows許す that air空気 to passパス throughを通して, so those are two different異なる
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473280
3546
空気が通過するようになっています
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componentsコンポーネント that I'm workingワーキング on, and again,
147
476826
1816
これが私が現在取り組んでいる
二つの構成要素です
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it's a completely完全に different異なる thing, because you can imagine想像する
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478642
2312
また これらはとても特別な物です
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that air空気 could potentially潜在的 be coming到来 throughを通して the walls壁
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480954
2727
全く新しい考え方です
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instead代わりに of opening開ける windows窓.
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2881
窓を開ける代わりに
自動的に空気が壁を通するのです
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So I want to leave離れる you with one last impression印象 about
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486562
2688
このスマートマテリアルは
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the projectプロジェクト, or this kind種類 of work and usingを使用して smartスマート materials材料.
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489250
4380
本当に素晴らしいものなんです
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When you're tired疲れた of opening開ける and closing閉鎖 those blindsブラインド
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493630
3180
毎日ブラインドの開閉に疲れたとき
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day after day, when you're on vacation休暇
154
496810
2993
休暇中や週末に
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and there's no one there on the weekends週末 to be turning旋回 off and on the controlsコントロール,
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499803
4039
空調を制御する人が居ないとき
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or when there's a powerパワー outage停止, and you have
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503842
2355
または大規模停電で電力がなくなっても
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no electricity電気 to rely頼りにする on, these thermo-bimetalsサーモバイメタル
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506197
3021
このサーモバイメタルは
08:45
will still be workingワーキング tirelessly飽くことなく, efficiently効率的に
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509218
3998
疲れることなく効率的に
08:49
and endlessly無限に. Thank you. (Applause拍手)
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513216
3306
永遠に動き続けるのです
ありがとうございました
08:52
(Applause拍手)
160
516522
2792
(拍手)
Translated by Takafusa Kitazume
Reviewed by Ikumi Aihara

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ABOUT THE SPEAKER
Doris Kim Sung - Architect
Doris Kim Sung is a biology student turned architect interested in thermo-bimetals, smart materials that respond dynamically to temperature change.

Why you should listen

Architect Doris Kim Sung asks: Why can't building materials be more adaptable? Why can't they function more like clothing, or even human skin? Having studied biology at Princeton University intending to go to medical school, Sung applies principles of biology to her work as an assistant professor of architecture at the University of Southern California. She explores architecture as an extension of the body, challenging the notion that buildings ought to be static and climate-controlled. Rather, they should be able to adapt to their environment through self-ventilation. In November 2011, Sung exhibited her art installation "Bloom" in Silver Lake, Los Angeles. The installation is 20 feet tall and made with 14,000 completely unique pieces of thermo-bimetal, a smart material made of two different metals laminated together. This metal is dynamic and responsive, curling as air temperatures rise, resulting in a beautiful sculpture that breathes.

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Doris Kim Sung | Speaker | TED.com
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