TEDGlobal 2009
Rachel Armstrong: Architecture that repairs itself?
Rachel Armstrong: Architektura, která se sama opravuje?
Filmed:
Readability: 4.7
1,344,794 views
Benátky v Itálii se potápějí. K jejich záchraně, jak říká Rachel Armstrongová, potřebujeme nahradit architekturu využívající inertních materiálů architekturou, která sama roste. Navrhuje ne zcela žijící materiál, který sám sebe opravuje a také pohlcuje uhlík.
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
Všechny dnešní budovy mají něco společného.
00:19
They're made using Victorian technologies.
1
4000
3000
Jsou postaveny pomocí technik z viktoriánské éry.
00:22
This involves blueprints,
2
7000
3000
Což zahrnuje plány,
00:25
industrial manufacturing
3
10000
2000
průmyslovou výrobu
00:27
and construction using teams of workers.
4
12000
3000
a stavbu prostřednictvím skupin dělníků.
00:30
All of this effort results in an inert object.
5
15000
3000
Všechny tyto snahy pak vedou k inertnímu objektu.
00:33
And that means that there is a one-way transfer of energy
6
18000
3000
Což znamená, že dochází jen k jednosměrnému přenosu energie,
00:36
from our environment into our homes and cities.
7
21000
4000
totiž z prostředí do domů a měst.
00:40
This is not sustainable.
8
25000
2000
A to není udržitelné.
00:42
I believe that the only way that it is possible for us
9
27000
3000
Jsem přesvědčena, že jediným způsobem, který je pro nás možný,
00:45
to construct genuinely sustainable homes and cities
10
30000
3000
jak stavět ryze udržitelné domy a města,
00:48
is by connecting them to nature,
11
33000
2000
je jejich spojení s přírodou,
00:50
not insulating them from it.
12
35000
3000
nikoli izolování od ní.
00:53
Now, in order to do this, we need the right kind of language.
13
38000
4000
Takže vlivem toho potřebujeme správný druh jazyka.
00:57
Living systems are in constant conversation
14
42000
2000
Živé organismy jsou v neustálém rozhovoru
00:59
with the natural world,
15
44000
2000
s přírodním světem,
01:01
through sets of chemical reactions called metabolism.
16
46000
4000
a to prostřednictvím skupin chemických reakcí,
kterým se říká metabolismus.
kterým se říká metabolismus.
01:05
And this is the conversion of one group of substances
17
50000
3000
Je to rozhovor jedné skupiny substancí
01:08
into another, either through
18
53000
2000
s jinou skupinou, a to prostřednictvím
01:10
the production or the absorption of energy.
19
55000
3000
vytváření anebo spotřebovávání energie.
01:13
And this is the way in which living materials
20
58000
2000
A tohle je způsob, kterým živé organismy
01:15
make the most of their local resources
21
60000
3000
využívají většinu svých zdrojů
01:18
in a sustainable way.
22
63000
3000
udržitelným způsobem.
01:21
So, I'm interested in the use of
23
66000
2000
Takže se zajímám o použití
01:23
metabolic materials for the practice of architecture.
24
68000
5000
metabolických materiálů pro využití v architektuře.
01:28
But they don't exist. So I'm having to make them.
25
73000
2000
Ale takové materiály neexistují. Musím je vytvořit.
01:30
I'm working with architect Neil Spiller
26
75000
2000
Pracuji s architektem Neilem Spillerem
01:32
at the Bartlett School of Architecture,
27
77000
2000
na Bartlettově škole architektury,
01:34
and we're collaborating with international scientists
28
79000
2000
kde spolupracujeme s mezinárodními vědci,
01:36
in order to generate these new materials
29
81000
2000
abychom vytvořili tyhle nové materiály,
01:38
from a bottom up approach.
30
83000
2000
přičemž využíváme přístup zdola nahoru.
01:40
That means we're generating them from scratch.
31
85000
2000
To znamená, že je od základů tvoříme.
01:42
One of our collaborators is chemist Martin Hanczyc,
32
87000
4000
Jedním z našich spolupracovníků je chemik Martin Hanczyc,
01:46
and he's really interested in the transition from
33
91000
3000
který se obzvlášť zajímá o přechod
01:49
inert to living matter.
34
94000
2000
z inertní hmoty k hmotě živé.
01:51
Now, that's exactly the kind of process that I'm interested in,
35
96000
3000
To je přesně ten druh procesu, který mě zajímá,
01:54
when we're thinking about sustainable materials.
36
99000
2000
když přemýšlíme o udržitelných materiálech.
01:56
So, Martin, he works with a system called the protocell.
37
101000
5000
Takže Martin pracuje se systémem, kterému se říká protobuňka.
02:01
Now all this is -- and it's magic --
38
106000
3000
Tohle všechno je -- je to kouzelné --
02:04
is a little fatty bag. And it's got a chemical battery in it.
39
109000
3000
je to takový malý obtloustlý balíček,
uvnitř kterého je chemická baterie.
uvnitř kterého je chemická baterie.
02:07
And it has no DNA.
40
112000
3000
Nemá žádnou DNA.
02:10
This little bag is able to conduct itself
41
115000
2000
Tenhle malý balíček je schopný sám sebe řídit
02:12
in a way that can only be described as living.
42
117000
3000
způsobem, který je možné popsat pouze jako žijící.
02:15
It is able to move around its environment.
43
120000
3000
Je schopný pohybovat se po svém okolí.
02:18
It can follow chemical gradients.
44
123000
2000
Může sledovat chemické gradienty.
02:20
It can undergo complex reactions,
45
125000
3000
Může podstupovat složité chemické reakce,
02:23
some of which are happily architectural.
46
128000
4000
pár z nich jsou architektonické, což nás těší.
02:27
So here we are. These are protocells,
47
132000
2000
Dopracovali jsme se tedy sem. Tohle jsou protobuňky
02:29
patterning their environment.
48
134000
2000
prozkoumávající své okolí.
02:31
We don't know how they do that yet.
49
136000
3000
Zatím nevíme, jak to dělají.
02:34
Here, this is a protocell, and it's vigorously shedding this skin.
50
139000
4000
Tohle je protobuňka, která se rázně zbavuje kůže.
02:38
Now, this looks like a chemical kind of birth.
51
143000
2000
Vypadá to tak trochu jako chemická obdoba narození.
02:40
This is a violent process.
52
145000
3000
Je to násilný proces.
02:43
Here, we've got a protocell to extract carbon dioxide
53
148000
3000
Tady máme protobuňku, která z atmosféry izoluje
02:46
out of the atmosphere
54
151000
2000
oxid uhličitý
02:48
and turn it into carbonate.
55
153000
2000
a přeměňuje jej na uhličitan.
02:50
And that's the shell around that globular fat.
56
155000
2000
Což je ona skořápka kolem.
02:52
They are quite brittle. So you've only got a part of one there.
57
157000
3000
Jsou celkem křehké. Takže tu máme jen část z ní.
02:55
So what we're trying to do is, we're trying to push these technologies
58
160000
3000
Snažíme se docílit, abychom tyto technologie použili
02:58
towards creating bottom-up construction approaches
59
163000
2000
k vytvoření zcela nových základů způsobů výstavby
03:00
for architecture,
60
165000
2000
v architektuře,
03:02
which contrast the current, Victorian, top-down methods
61
167000
3000
takže by byla v kontrastu k současné, viktoriánské, metodě shora dolů,
03:05
which impose structure upon matter.
62
170000
3000
která skládá hmotu do struktur.
03:08
That can't be energetically sensible.
63
173000
3000
To však nemůže být energeticky citlivé.
03:11
So, bottom-up materials
64
176000
2000
Materiály v metodě shora dolů
03:13
actually exist today.
65
178000
2000
v současnosti existují.
03:15
They've been in use, in architecture, since ancient times.
66
180000
3000
V architektuře se používají už od dob antiky.
03:18
If you walk around the city of Oxford, where we are today,
67
183000
3000
Když se procházíte po Oxfordu, kde nyní jsme,
03:21
and have a look at the brickwork,
68
186000
2000
a podíváte se na zdivo,
03:23
which I've enjoyed doing in the last couple of days,
69
188000
2000
což jsem s chutí dělala po několik posledních dní,
03:25
you'll actually see that a lot of it is made of limestone.
70
190000
2000
uvidíte, že mnohokrát je použit vápenec.
03:27
And if you look even closer,
71
192000
2000
A pokud se podíváte ještě blíž,
03:29
you'll see, in that limestone, there are little shells
72
194000
2000
spatříte, že v tomto vápenci jsou malé skořápky
03:31
and little skeletons that are piled upon each other.
73
196000
3000
a malé kostřičky, které jsou nahromaděny jedna na druhé.
03:34
And then they are fossilized over millions of years.
74
199000
3000
A pak během milionů let kameněly.
03:37
Now a block of limestone, in itself,
75
202000
2000
Takže teď už není kvádr vápence
03:39
isn't particularly that interesting.
76
204000
3000
tak zajímavý.
03:42
It looks beautiful.
77
207000
2000
Ale vypadá nádherně.
03:44
But imagine what the properties of this limestone block might be
78
209000
4000
Ale představte si, jaké vlastnosti by tento vápenec mohl mít,
03:48
if the surfaces were actually
79
213000
2000
kdyby jeho povrch
03:50
in conversation with the atmosphere.
80
215000
3000
vedl rozhovor s atmosférou.
03:53
Maybe they could extract carbon dioxide.
81
218000
3000
Možná by z ní mohl odstraňovat oxid uhličitý.
03:56
Would it give this block of limestone new properties?
82
221000
3000
Mohly by se tomuto kvádru vápence dodat nové vlastnosti?
03:59
Well, most likely it would. It might be able to grow.
83
224000
3000
No, velmi pravděpodobně ano. Mohl by růst.
04:02
It might be able to self-repair, and even respond
84
227000
2000
Mohl by se sám opravovat či dokonce reagovat
04:04
to dramatic changes
85
229000
2000
na dramatické změny
04:06
in the immediate environment.
86
231000
2000
v nejbližším okolí.
04:08
So, architects are never happy
87
233000
3000
Architekti se nikdy nespokojí
04:11
with just one block of an interesting material.
88
236000
3000
jen s jedním kvádrem zajímavého materiálu.
04:14
They think big. Okay?
89
239000
2000
Přemýšlejí ve velkém. Rozumíte?
04:16
So when we think about scaling up metabolic materials,
90
241000
3000
Takže když přemýšlíme o rozšiřování metabolických materiálů,
04:19
we can start thinking about ecological interventions
91
244000
2000
můžeme začít přemýšlet o ekologických zásazích,
04:21
like repair of atolls,
92
246000
2000
jako je oprava atolů,
04:23
or reclamation of parts of a city
93
248000
3000
nebo opravení částí měst,
04:26
that are damaged by water.
94
251000
2000
které jsou poškozeny vodou.
04:28
So, one of these examples
95
253000
2000
Jedním z příkladů
04:30
would of course be the historic city of Venice.
96
255000
3000
by mohly být historické Benátky.
04:33
Now, Venice, as you know, has a tempestuous relationship with the sea,
97
258000
4000
Benátky, jak jistě víte, mají bouřlivý vztah s mořem,
04:37
and is built upon wooden piles.
98
262000
2000
vyrůstají z něj na dřevěných pilířích.
04:39
So we've devised a way by which it may be possible
99
264000
3000
Vyvinuli jsme způsob, který by mohl být schopný
04:42
for the protocell technology that we're working with
100
267000
2000
pomocí technologie protobuněk, se kterými pracujeme,
04:44
to sustainably reclaim Venice.
101
269000
3000
navrátit stav Benátek do původní podoby.
04:47
And architect Christian Kerrigan
102
272000
2000
A architekt Christian Kerrigan
04:49
has come up with a series of designs that show us
103
274000
2000
přišel se skupinou návrhů, které nám ukazují,
04:51
how it may be possible to actually grow a limestone reef
104
276000
3000
jak by bylo možné vypěstovat vápencový útes
04:54
underneath the city.
105
279000
2000
pod městem.
04:56
So, here is the technology we have today.
106
281000
3000
Takže tohle je technologie, kterou v současnosti máme.
04:59
This is our protocell technology,
107
284000
2000
Naše protobuněčná technologie,
05:01
effectively making a shell, like its limestone forefathers,
108
286000
4000
která efektivně vytváří skořápky, jako předkové vápence,
05:05
and depositing it in a very complex environment,
109
290000
3000
a umisťuje je ve velmi komplikovaných prostředích,
05:08
against natural materials.
110
293000
2000
na podloží přírodních materiálů.
05:10
We're looking at crystal lattices to see the bonding process in this.
111
295000
3000
Díváme se na krystalové mříže,
abychom pochopili tento druh procesu.
abychom pochopili tento druh procesu.
05:13
Now, this is the very interesting part.
112
298000
2000
Tohle je velice zajímavá část.
05:15
We don't just want limestone dumped everywhere in all the pretty canals.
113
300000
3000
Nechceme jen nechat vápenec vyrůst ve všech těch pěkných kanálech.
05:18
What we need it to do is to be
114
303000
2000
Co potřebujeme udělat,
05:20
creatively crafted around the wooden piles.
115
305000
4000
je kreativně jím obalit dřevěné pilíře.
05:24
So, you can see from these diagrams that the protocell is actually
116
309000
2000
Z tohoto nákresu můžete vidět, že protobuňky se vlastně
05:26
moving away from the light,
117
311000
2000
hýbou pryč od světla,
05:28
toward the dark foundations.
118
313000
2000
vstříc temným základům.
05:30
We've observed this in the laboratory.
119
315000
2000
Sledovali jsme to v laboratoři.
05:32
The protocells can actually move away from the light.
120
317000
3000
Protobuňky jsou schopny pohybovat se pryč od světla.
05:35
They can actually also move towards the light. You have to just choose your species.
121
320000
3000
Mohou se ale také pohybovat směrem ke světlu. Stačí si jen vybrat požadovaný druh.
05:38
So that these don't just exist as one entity,
122
323000
2000
Neexistují jako jedna entita,
05:40
we kind of chemically engineer them.
123
325000
3000
chemicky je programujeme.
05:43
And so here the protocells are depositing their limestone
124
328000
3000
Tady protobuňky umisťují svůj vápenec
05:46
very specifically, around the foundations of Venice,
125
331000
3000
velmi svérázně, kolem základů Benátek,
05:49
effectively petrifying it.
126
334000
2000
a prakticky je měníé na kámen..
05:51
Now, this isn't going to happen tomorrow. It's going to take a while.
127
336000
4000
To se ale nestane zítra. Žádá si to čas.
05:55
It's going to take years of tuning and monitoring this technology
128
340000
4000
Vezme si to roky vylaďování a sledování této technologie,
05:59
in order for us to become ready
129
344000
2000
než budeme připraveni
06:01
to test it out in a case-by-case basis
130
346000
2000
ji otestovat reálně
06:03
on the most damaged and stressed buildings within the city of Venice.
131
348000
3000
na nejvíce poškozených a namáhaných budovách v Benátkách.
06:06
But gradually, as the buildings are repaired,
132
351000
3000
Ale postupně, jak se budovy budou opravovat,
06:09
we will see the accretion of a limestone reef beneath the city.
133
354000
3000
uvidíme hromadění vápencového útesu pod městem.
06:12
An accretion itself is a huge sink of carbon dioxide.
134
357000
4000
Hromadění samotné ve velkém pohlcuje oxid uhličitý.
06:16
Also it will attract the local marine ecology,
135
361000
3000
Rovněž to bude přitahovat místní mořské tvory,
06:19
who will find their own ecological niches within this architecture.
136
364000
4000
kteří naleznou svou vlastní ekologickou niku v rámci této architektury.
06:23
So, this is really interesting. Now we have an architecture
137
368000
3000
Takže je to skutečně zajímavé. Máme tedy architekturu,
06:26
that connects a city to the natural world
138
371000
3000
která spojuje město s přírodním světem,
06:29
in a very direct and immediate way.
139
374000
2000
a to velmi přímým a důvěrným způsobem.
06:31
But perhaps the most exciting thing about it
140
376000
3000
Ale možná nejvíce vzrušující na tom všem je,
06:34
is that the driver of this technology is available everywhere.
141
379000
3000
že použití této technologie je možné kdekoli.
06:37
This is terrestrial chemistry. We've all got it,
142
382000
3000
Tohle je pozemská chemie. Což znamená,
06:40
which means that this technology is just as appropriate
143
385000
3000
že tato technologie je přesně vyladěná
06:43
for developing countries as it is
144
388000
2000
pro rozvojové země, stejně jako
06:45
for First World countries.
145
390000
2000
pro země prvního světa.
06:47
So, in summary, I'm generating metabolic materials
146
392000
3000
V souhrnu, vytvářím metabolické materiály
06:50
as a counterpoise to Victorian technologies,
147
395000
3000
jakožto kontrapunkt k viktoriánským technologiím,
06:53
and building architectures from a bottom-up approach.
148
398000
3000
a buduji architekturu přístupem zdola nahoru.
06:56
Secondly, these metabolic materials
149
401000
2000
Za druhé, tyhle metabolické materiály
06:58
have some of the properties of living systems,
150
403000
2000
mají určité vlastnosti živých organismů,
07:00
which means they can perform in similar ways.
151
405000
3000
což znamená, že se chovají podobným způsobem.
07:03
They can expect to have a lot of forms and functions
152
408000
3000
Můžeme očekávat, že budou mít mnoho podob a funkcí
07:06
within the practice of architecture.
153
411000
2000
při architektonické práci.
07:08
And finally, an observer in the future
154
413000
3000
A konečně, pozorovatel v budoucnosti
07:11
marveling at a beautiful structure in the environment
155
416000
3000
obdivující krásu struktur v prostředí,
07:14
may find it almost impossible to tell
156
419000
3000
může být téměř neschopný říct,
07:17
whether this structure
157
422000
2000
zda tahle struktura
07:19
has been created by a natural process
158
424000
2000
byla stvořena přirozeným procesem,
07:21
or an artificial one.
159
426000
2000
nebo umělým.
07:23
Thank you.
160
428000
2000
Děkuji.
07:25
(Applause)
161
430000
4000
(Potlesk)
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