TEDGlobal 2009
Rachel Armstrong: Architecture that repairs itself?
Rachel Armstrong: nền kiến trúc tự tái tạo?
Filmed:
Readability: 4.7
1,344,794 views
Thành phố Venice ở Ý đang chìm dần. Để bảo vệ nó, Rachel Amstrong nói rằng chúng ta cần phải loại bỏ nền kiến trúc được làm nên bởi những vật liệu chết và, do đó, làm cho nền kiến trúc tự bản thân nó lớn mạnh. Cô cũng đề xuất ra 1 loại vật liệu hiện nay chưa tồn tại có khả năng tự tái tạo và cô lập cacbon.
Rachel Armstrong - Applied scientist, innovator
TED Fellow Rachel Armstrong is a sustainability innovator who creates new materials that possess some of the properties of living systems, and can be manipulated to "grow" architecture. Full bio
TED Fellow Rachel Armstrong is a sustainability innovator who creates new materials that possess some of the properties of living systems, and can be manipulated to "grow" architecture. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
All buildings today have something in common.
0
0
4000
Tất cả những công trình ngày nay đều có 1 vài điểm chung.
00:19
They're made using Victorian technologies.
1
4000
3000
Chúng đều được xây dựng bằng kỹ thuật Victoria.
00:22
This involves blueprints,
2
7000
3000
Bao gồm bản thiết kế,
00:25
industrial manufacturing
3
10000
2000
chế phẩm công nghiệp
00:27
and construction using teams of workers.
4
12000
3000
và tiến hành xây dựng bởi những nhóm nhân công.
00:30
All of this effort results in an inert object.
5
15000
3000
Tất cả những nỗ lực này tạo ra 1 công trình chết.
00:33
And that means that there is a one-way transfer of energy
6
18000
3000
Và điều đó có nghĩa là chỉ có sự trao đổi năng lượng 1 chiều
00:36
from our environment into our homes and cities.
7
21000
4000
từ môi trường sống tới nhà cửa và đô thị của chúng ta.
00:40
This is not sustainable.
8
25000
2000
Nó không bền vững.
00:42
I believe that the only way that it is possible for us
9
27000
3000
Tôi tin rằng có 1 cách duy nhất có khả năng giúp chúng ta
00:45
to construct genuinely sustainable homes and cities
10
30000
3000
xây dựng những công trình bền vững thực sự
00:48
is by connecting them to nature,
11
33000
2000
là bằng việc gắn kết chúng với thiên nhiên,
00:50
not insulating them from it.
12
35000
3000
và không cô lập chúng từ thiên nhiên.
00:53
Now, in order to do this, we need the right kind of language.
13
38000
4000
Và bây giờ, để làm được điều đó, chúng ta cần có 1 loại ngôn ngữ đúng đắn.
00:57
Living systems are in constant conversation
14
42000
2000
Những cơ thể sống luôn trao đổi không ngừng
00:59
with the natural world,
15
44000
2000
với thế giới tự nhiên,
01:01
through sets of chemical reactions called metabolism.
16
46000
4000
qua những tập hợp của những phản ứng hóa học được gọi là sự trao đổi chất.
01:05
And this is the conversion of one group of substances
17
50000
3000
Đây là sự chuyển đổi của 1 nhóm vất chất này
01:08
into another, either through
18
53000
2000
sang một nhóm khác, hoặc thông qua
01:10
the production or the absorption of energy.
19
55000
3000
sự sản sinh hay hấp thụ năng lượng.
01:13
And this is the way in which living materials
20
58000
2000
Và đó là cách mà những vật liệu sống
01:15
make the most of their local resources
21
60000
3000
tận dụng những nguồn tài nguyên sẵn có
01:18
in a sustainable way.
22
63000
3000
1 cách bền vững.
01:21
So, I'm interested in the use of
23
66000
2000
Tôi hứng thú trong việc sử dụng
01:23
metabolic materials for the practice of architecture.
24
68000
5000
những vật liệu biến chất trong thực hành kiến trúc.
01:28
But they don't exist. So I'm having to make them.
25
73000
2000
Nhưng nó không tồn tại. Nên tôi phải làm ra nó.
01:30
I'm working with architect Neil Spiller
26
75000
2000
Tôi đang làm việc với Kiến trúc sư Neil Spiller
01:32
at the Bartlett School of Architecture,
27
77000
2000
ở trường kiến trúc Bartlett.
01:34
and we're collaborating with international scientists
28
79000
2000
Và chúng tôi hợp tác với nhiều nhà khoa học quốc tế
01:36
in order to generate these new materials
29
81000
2000
để chế tạo ra loại vật liệu mới này.
01:38
from a bottom up approach.
30
83000
2000
bằng cách tiếp cận từ dưới lên.
01:40
That means we're generating them from scratch.
31
85000
2000
Nghĩa là chúng tôi bắt đầu từ con số 0.
01:42
One of our collaborators is chemist Martin Hanczyc,
32
87000
4000
1 trong những cộng tác viên của chúng tôi là nhà hóa học Martin Hanczyc,
01:46
and he's really interested in the transition from
33
91000
3000
và anh ta rất hứng thú về sự chuyển đổi từ
01:49
inert to living matter.
34
94000
2000
những vật liệu chết sang vật liệu sống.
01:51
Now, that's exactly the kind of process that I'm interested in,
35
96000
3000
Và đây chính xác là cái quá trình mà tôi quan tâm tới,
01:54
when we're thinking about sustainable materials.
36
99000
2000
khi chúng tôi nghĩ về vật liệu bền vững.
01:56
So, Martin, he works with a system called the protocell.
37
101000
5000
Martin, anh ta nghiên cứu 1 hệ thống được gọi là Tiền tế bào (Protocell).
02:01
Now all this is -- and it's magic --
38
106000
3000
Và nó đây-- và ma thuật của nó nằm ở
02:04
is a little fatty bag. And it's got a chemical battery in it.
39
109000
3000
1 túi chất béo nhỏ. Và nó có 1 pin hóa học bên trong.
02:07
And it has no DNA.
40
112000
3000
Và nó không có ADN.
02:10
This little bag is able to conduct itself
41
115000
2000
Túi nhỏ này có khả năng tự điều khiển
02:12
in a way that can only be described as living.
42
117000
3000
theo 1 cách mà chỉ có thể mô tả là sự sống.
02:15
It is able to move around its environment.
43
120000
3000
Nó có khả năng tự di chuyển trong môi trường của nó.
02:18
It can follow chemical gradients.
44
123000
2000
Và hướng theo độ chênh lệch(gradient) hóa học.
02:20
It can undergo complex reactions,
45
125000
3000
Và có thể cho ra những phản ứng phức tạp.
02:23
some of which are happily architectural.
46
128000
4000
đáng mừng là một vài trong số đó có liên quan về mặt kiến trúc.
02:27
So here we are. These are protocells,
47
132000
2000
Và đây. Đây là những Tiền tế bào (protocells),
02:29
patterning their environment.
48
134000
2000
đang tạo hình môi trường của chúng.
02:31
We don't know how they do that yet.
49
136000
3000
Chúng tôi chưa biết chúng làm như vậy như thế nào.
02:34
Here, this is a protocell, and it's vigorously shedding this skin.
50
139000
4000
Đây, đây là 1 Tiền tế bào (protocell), và nó đang đang lột da 1 cách mãnh liệt.
02:38
Now, this looks like a chemical kind of birth.
51
143000
2000
bây giờ, trông nó như là sự hình thành của 1 loại hóa chất.
02:40
This is a violent process.
52
145000
3000
Đây là 1 quá trình rất dữ dội.
02:43
Here, we've got a protocell to extract carbon dioxide
53
148000
3000
Đây, chúng tôi làm cho 1 Tiền tế bào chiết ra khí CO2
02:46
out of the atmosphere
54
151000
2000
từ khí khuyển
02:48
and turn it into carbonate.
55
153000
2000
và chuyển hóa nó thành cacbonat.
02:50
And that's the shell around that globular fat.
56
155000
2000
Và đó là cái vỏ bao quanh tinh thể chất béo dạng cầu.
02:52
They are quite brittle. So you've only got a part of one there.
57
157000
3000
Chúng khá là giòn. Nên bạn chỉ thấy được 1 phần của nó ở đây.
02:55
So what we're trying to do is, we're trying to push these technologies
58
160000
3000
Nên cái chúng tôi đang cố gắng làm là đưa những công nghệ này
02:58
towards creating bottom-up construction approaches
59
163000
2000
vào việc xây dựng công trình kiến trúc
03:00
for architecture,
60
165000
2000
theo cách tiếp cận từ dưới lên,
03:02
which contrast the current, Victorian, top-down methods
61
167000
3000
đối lập với lại phương pháp Victoria hiện tại theo kiểu từ trên xuống.
03:05
which impose structure upon matter.
62
170000
3000
mà trong đó cấu trúc đè nặng lên vật liệu.
03:08
That can't be energetically sensible.
63
173000
3000
Điều đó cực kỳ vô lý.
03:11
So, bottom-up materials
64
176000
2000
Vậy, vật liệu từ dưới lên
03:13
actually exist today.
65
178000
2000
thực sự tồn tại ngày nay.
03:15
They've been in use, in architecture, since ancient times.
66
180000
3000
Chúng đã được đưa vào sử dụng trong kiến trúc từ thời cổ đại.
03:18
If you walk around the city of Oxford, where we are today,
67
183000
3000
Nếu bạn đi vòng quanh thành phố Oxford, nơi chúng ta đang ngồi đây,
03:21
and have a look at the brickwork,
68
186000
2000
và nhìn vào những công trình bằng gạch,
03:23
which I've enjoyed doing in the last couple of days,
69
188000
2000
như tôi đã thích thú làm 1 vài ngày trước đây,
03:25
you'll actually see that a lot of it is made of limestone.
70
190000
2000
thì bạn chắc sẽ thấy rằng rất nhiều trong số đó được làm bằng đá vôi.
03:27
And if you look even closer,
71
192000
2000
Và nếu bạn nhìn kỹ hơn,
03:29
you'll see, in that limestone, there are little shells
72
194000
2000
bạn sẽ thấy, trong đống đá vôi đó là những vỏ sò
03:31
and little skeletons that are piled upon each other.
73
196000
3000
và những bộ xương nhỏ chồng chất lên nhau.
03:34
And then they are fossilized over millions of years.
74
199000
3000
và chúng bị hóa thạch hơn nhiều triệu năm rồi.
03:37
Now a block of limestone, in itself,
75
202000
2000
Đây là 1 khối đá vôi, tự nó,
03:39
isn't particularly that interesting.
76
204000
3000
không có gì thú vị 1 cách cụ thể.
03:42
It looks beautiful.
77
207000
2000
Nó chỉ đẹp thôi.
03:44
But imagine what the properties of this limestone block might be
78
209000
4000
Nhưng thử tưởng tượng những đặc tính gì có thể có trong khối vôi đá này
03:48
if the surfaces were actually
79
213000
2000
nếu bề mặt của nó thực sự
03:50
in conversation with the atmosphere.
80
215000
3000
đang trao đổi chất với bầu không khí xung quanh.
03:53
Maybe they could extract carbon dioxide.
81
218000
3000
Có lẽ nó có thể chiết ra CO2.
03:56
Would it give this block of limestone new properties?
82
221000
3000
Liệu nó có làm cho khối đá vôi này có nhiều tính chất mới?
03:59
Well, most likely it would. It might be able to grow.
83
224000
3000
Nhiều khả năng điều đó xảy ra. Nó có thể biến đổi.
04:02
It might be able to self-repair, and even respond
84
227000
2000
Nó có lẽ còn có thể tự tạo, và thậm chí
04:04
to dramatic changes
85
229000
2000
phản ứng lại với những thay đổi đột ngột
04:06
in the immediate environment.
86
231000
2000
trong môi trường lân cận.
04:08
So, architects are never happy
87
233000
3000
Vậy, những kiến trúc sư không bao giờ thấy vui
04:11
with just one block of an interesting material.
88
236000
3000
với chỉ duy nhất 1 khối vật liệu thú vị như vậy.
04:14
They think big. Okay?
89
239000
2000
Họ nghĩ rộng hơn. Đúng không?
04:16
So when we think about scaling up metabolic materials,
90
241000
3000
Nên khi chúng tôi nghĩ tới việc sản xuất quy mô lớn những vật liệu biến chất này,
04:19
we can start thinking about ecological interventions
91
244000
2000
chúng tôi bắt đầu nghĩ về những rào cản sinh học
04:21
like repair of atolls,
92
246000
2000
như là sự tái tạo của san hô,
04:23
or reclamation of parts of a city
93
248000
3000
hoặc sự cải tạo khu vực nào đó của 1 thành phố
04:26
that are damaged by water.
94
251000
2000
mà bị nước xâm hại.
04:28
So, one of these examples
95
253000
2000
Nên, 1 trong những ví dụ điển hình
04:30
would of course be the historic city of Venice.
96
255000
3000
dĩ nhiên là thành phố lịch sử Venice.
04:33
Now, Venice, as you know, has a tempestuous relationship with the sea,
97
258000
4000
Hiện nay, Venice, như bạn biết đấy. có 1 sự gắn bó mật thiết với biển
04:37
and is built upon wooden piles.
98
262000
2000
và được xây dựng trên những cọc gỗ.
04:39
So we've devised a way by which it may be possible
99
264000
3000
Nên chúng tôi vừa đưa ra 1 kế hoạch mà có khả năng
04:42
for the protocell technology that we're working with
100
267000
2000
cho công nghệ Tiền tế bào (protocell) mà chúng tôi đang nghiên cứu
04:44
to sustainably reclaim Venice.
101
269000
3000
để tu sửa thành phố Venice cho chắc chắn hơn.
04:47
And architect Christian Kerrigan
102
272000
2000
Và Kiến trúc sư Christian Kerrigan
04:49
has come up with a series of designs that show us
103
274000
2000
cũng đưa ra nhiều thiết kế cho chúng ta thấy
04:51
how it may be possible to actually grow a limestone reef
104
276000
3000
thực sự nó có khả năng hình thành 1 dãy đá vôi
04:54
underneath the city.
105
279000
2000
dưới lòng thành phố như thế nào.
04:56
So, here is the technology we have today.
106
281000
3000
Vậy, đây là công nghệ ngày nay chúng ta có được.
04:59
This is our protocell technology,
107
284000
2000
Đây là công nghệ Tiền tế bào (protocell),
05:01
effectively making a shell, like its limestone forefathers,
108
286000
4000
tạo nên 1 vỏ bọc hiệu quả giống như là những khối đá vôi ngày trước,
05:05
and depositing it in a very complex environment,
109
290000
3000
và đặt nó vào 1 môi trường cực kỳ phức tạp,
05:08
against natural materials.
110
293000
2000
dựa vào những vật liệu tự nhiên.
05:10
We're looking at crystal lattices to see the bonding process in this.
111
295000
3000
Chúng ta đang quan sát vào những mạng tinh thể để nhìn thấy được quá trình kết nối trong đó.
05:13
Now, this is the very interesting part.
112
298000
2000
và bây giờ đây là phần rất thú vị.
05:15
We don't just want limestone dumped everywhere in all the pretty canals.
113
300000
3000
Chúng ta không muốn đá vôi chất thành đống ở mọi con kênh đào đẹp như vậy.
05:18
What we need it to do is to be
114
303000
2000
Cái chúng ta cần là nó
05:20
creatively crafted around the wooden piles.
115
305000
4000
được dựng 1 cách sáng tạo quanh những cọc gỗ.
05:24
So, you can see from these diagrams that the protocell is actually
116
309000
2000
Từ những biểu đồ này bạn có thể nhìn thấy Tiền tế bào (protocell) thực sự
05:26
moving away from the light,
117
311000
2000
đang di chuyển cách xa khỏi ánh sáng,
05:28
toward the dark foundations.
118
313000
2000
hướng về phần móng tối mịt ở dưới.
05:30
We've observed this in the laboratory.
119
315000
2000
Chúng tôi quan sát nó trong phòng thí nghiệm.
05:32
The protocells can actually move away from the light.
120
317000
3000
Những Tiền tế bào (protocell) có thể di chuyển xa khỏi ánh sáng.
05:35
They can actually also move towards the light. You have to just choose your species.
121
320000
3000
Nó còn có thể di chuyển gần về hướng ánh sáng. Bạn chỉ phải chọn loại phù hợp.
05:38
So that these don't just exist as one entity,
122
323000
2000
Để chúng ko chỉ tồn tại như thực thể duy nhất,
05:40
we kind of chemically engineer them.
123
325000
3000
chúng ta cần thiết kế nó về phương diện hóa học.
05:43
And so here the protocells are depositing their limestone
124
328000
3000
Và đây là những Tiền tế bào (protocells) đang gắn chặt vào đá vôi
05:46
very specifically, around the foundations of Venice,
125
331000
3000
1 cách rất đặc biệt, bao quanh bộ móng của Venice,
05:49
effectively petrifying it.
126
334000
2000
củng cố nó một cách hiệu quả.
05:51
Now, this isn't going to happen tomorrow. It's going to take a while.
127
336000
4000
Đây ko phải là công việc ngày trước ngày sau là xong. Nó cần có thời gian.
05:55
It's going to take years of tuning and monitoring this technology
128
340000
4000
Cần nhiều năm để điều chỉnh và kiểm định công nghệ này
05:59
in order for us to become ready
129
344000
2000
để chúng ta có thể sẵn sàng
06:01
to test it out in a case-by-case basis
130
346000
2000
đưa nó vào thực nghiệm trên từng cái móng một
06:03
on the most damaged and stressed buildings within the city of Venice.
131
348000
3000
của những công trình bị hủy hoại nặng nề nhất ở Venice.
06:06
But gradually, as the buildings are repaired,
132
351000
3000
Nhưng dần dần, khi những công trình đó đã được tu sửa,
06:09
we will see the accretion of a limestone reef beneath the city.
133
354000
3000
chúng ta sẽ thấy sự mở rộng của 1 dãy đá vôi dưới lòng thành phố.
06:12
An accretion itself is a huge sink of carbon dioxide.
134
357000
4000
Bản thân sự lớn mạnh đó là một cái bình chứa CO2
06:16
Also it will attract the local marine ecology,
135
361000
3000
Nó còn thu hút được những sinh vật biển lân cận,
06:19
who will find their own ecological niches within this architecture.
136
364000
4000
những sinh vật đó sẽ tìm được môi trường sinh thái thích hợp trong hệ thống kiến trúc này.
06:23
So, this is really interesting. Now we have an architecture
137
368000
3000
Điều này thật thú vị. Bây giờ chúng ta có 1 nền kiến trúc
06:26
that connects a city to the natural world
138
371000
3000
gắn kết 1 thành phố với thế giới tự nhiên
06:29
in a very direct and immediate way.
139
374000
2000
theo 1 cách gần gũi và trực tiếp.
06:31
But perhaps the most exciting thing about it
140
376000
3000
Nhưng có lẽ điều hấp dẫn nhất là
06:34
is that the driver of this technology is available everywhere.
141
379000
3000
là những trang thiết bị cho công nghệ hiện có ở khắp mọi nơi.
06:37
This is terrestrial chemistry. We've all got it,
142
382000
3000
Đó là những hóa chất thuộc trái đất. Chúng ta đều có nó.
06:40
which means that this technology is just as appropriate
143
385000
3000
Điều đó có nghĩa là công nghệ này phù hợp
06:43
for developing countries as it is
144
388000
2000
cho những nước đang phát triển cũng như là
06:45
for First World countries.
145
390000
2000
những nước tiên tiến trên thế giới.
06:47
So, in summary, I'm generating metabolic materials
146
392000
3000
Vậy, tóm lại, tôi đang chế tạo vật liệu biến chất
06:50
as a counterpoise to Victorian technologies,
147
395000
3000
như là 1 sự cân bằng với kỹ thuật Victoria,
06:53
and building architectures from a bottom-up approach.
148
398000
3000
và xây dựng kiến trúc theo cách tiếp cận từ dưới lên.
06:56
Secondly, these metabolic materials
149
401000
2000
Mặc khác, những vật liệu biến chất này
06:58
have some of the properties of living systems,
150
403000
2000
có những đặc tính của 1 cơ thể sống,
07:00
which means they can perform in similar ways.
151
405000
3000
có nghĩa là chúng có thể hoạt động theo những cách tương tự như vậy.
07:03
They can expect to have a lot of forms and functions
152
408000
3000
và có thể mong đợi có được nhiều hình thể và công năng
07:06
within the practice of architecture.
153
411000
2000
trong việc thực hành kiến trúc.
07:08
And finally, an observer in the future
154
413000
3000
Và cuối cùng, trong tương lai 1 người nào đó quan sát
07:11
marveling at a beautiful structure in the environment
155
416000
3000
kinh ngạc về 1 công trình đẹp trong không gian,
07:14
may find it almost impossible to tell
156
419000
3000
và thấy gần như khó có thể khẳng định
07:17
whether this structure
157
422000
2000
công trình này
07:19
has been created by a natural process
158
424000
2000
được xây dựng bởi 1 quá trình tự nhiên
07:21
or an artificial one.
159
426000
2000
hay 1 quá trình nhân tạo.
07:23
Thank you.
160
428000
2000
Xin cám ơn
07:25
(Applause)
161
430000
4000
(Vỗ tay)
ABOUT THE SPEAKER
Rachel Armstrong - Applied scientist, innovatorTED Fellow Rachel Armstrong is a sustainability innovator who creates new materials that possess some of the properties of living systems, and can be manipulated to "grow" architecture.
Why you should listen
Rachel Armstrong innovates and designs sustainable solutions for the built and natural environment using advanced new technologies such as, Synthetic Biology – the rational engineering of living systems - and smart chemistry. Her research prompts a reevaluation of how we think about our homes and cities and raises questions about sustainable development of the built environment. She creates open innovation platforms for academia and industry to address environmental challenges such as carbon capture & recycling, smart ‘living’ materials and sustainable design.
Her award winning research underpins her bold approach to the way that she challenges perceptions, presumptions and established principles related to scientific concepts and the building blocks of life and society. She embodies and promotes new transferrable ways of thinking ‘outside of the box’ and enables others to also develop innovative environmental solutions. Her innovative approaches are outlined in her forthcoming TED Book on Living Architecture.
Watch Rachel Armstrong's TED Fellows talk, "Creating Carbon-Negative Architecture" >>
Rachel Armstrong | Speaker | TED.com