TEDGlobal 2009
Rachel Armstrong: Architecture that repairs itself?
راشل آرمسترانگ: ساختمانی که خودش را ترمیم می‌کند؟
Filmed:
Readability: 4.7
1,344,794 views
ونیز ایتالیا در حال غرق شدن است. برای نجات آن، راشل آرمسترانگ می‌گوید که ما باید سازه‌هایی ساخته‌شده از مصالح بی‌اثر را پرورش دهیم و سازه‌ای را بسازیم که خودش رشد می‌کند. او ماده‌ای نه‌چندان‌زنده را پشنهاد می‌کند که ترمیم‌های خودش را انجام می‌دهد و همچنین کربن را جدا می‌کند.
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
امروزه تمام بناها یک چیز مشترک دارند.
00:19
They're made using Victorian technologies.
1
4000
3000
همگی با تکنولوژی‌های عصر ویکتوریا ساخته شدند.
00:22
This involves blueprints,
2
7000
3000
که این مستلزم نقشه،
00:25
industrial manufacturing
3
10000
2000
کارخانجات صنعتی
00:27
and construction using teams of workers.
4
12000
3000
و ساخت و ساز با استفاده از گروهی از کارگران است.
00:30
All of this effort results in an inert object.
5
15000
3000
همه‌ی این تلاش‌ها به یک جسم بی‌اثر منجر می‌شه.
00:33
And that means that there is a one-way transfer of energy
6
18000
3000
و این بدین معناست که یک مسیر یک‌طرفه انتقال انرژی
00:36
from our environment into our homes and cities.
7
21000
4000
از محیط اطراف ما به منازل و شهرهایمان است.
00:40
This is not sustainable.
8
25000
2000
این پایدار نیست.
00:42
I believe that the only way that it is possible for us
9
27000
3000
من معتقدم که تنها راه ممکن برای ما
00:45
to construct genuinely sustainable homes and cities
10
30000
3000
ساختن شهرها و خانه‌هایی واقعا پایدار
00:48
is by connecting them to nature,
11
33000
2000
با اتصال آنان به طبیعت است،
00:50
not insulating them from it.
12
35000
3000
نه جدا کردن آنها از طبیعت.
00:53
Now, in order to do this, we need the right kind of language.
13
38000
4000
حالا به این منظور، ما نیازمند یک زبان صحیح هستیم.
00:57
Living systems are in constant conversation
14
42000
2000
سامانه‌های زنده در تعامل دائمی
00:59
with the natural world,
15
44000
2000
با جهان طبیعت،
01:01
through sets of chemical reactions called metabolism.
16
46000
4000
از خلال مجموعه‌هایی از واکنش‌های شیمیایی به نام متابولیسم هستند.
01:05
And this is the conversion of one group of substances
17
50000
3000
و این تغییر یک گروه از مواد
01:08
into another, either through
18
53000
2000
به گروه دیگر، هم از طریق تولید
01:10
the production or the absorption of energy.
19
55000
3000
و هم از طریق جذب انرژی است.
01:13
And this is the way in which living materials
20
58000
2000
و این روشی است که مواد زنده در آن
01:15
make the most of their local resources
21
60000
3000
بیشترین بهره را از راهی پایدار
01:18
in a sustainable way.
22
63000
3000
از منابع اطراف خود می‌برند.
01:21
So, I'm interested in the use of
23
66000
2000
خُب، من علاقمند به استفاده از
01:23
metabolic materials for the practice of architecture.
24
68000
5000
مواد متابولیک در عملیات معماری هستم.
01:28
But they don't exist. So I'm having to make them.
25
73000
2000
اما چنین چیزی وجود ندارد. بنابراین لازم شد که آنها را بسازم.
01:30
I'm working with architect Neil Spiller
26
75000
2000
من با مهندس معمار نیل اسپیلر در
01:32
at the Bartlett School of Architecture,
27
77000
2000
مدرسه‌ی معماری بارتلت کار می‌کنم.
01:34
and we're collaborating with international scientists
28
79000
2000
و ما با دانشمندان بین المللی همکاری می‌کنیم
01:36
in order to generate these new materials
29
81000
2000
تا این مواد جدید رو با
01:38
from a bottom up approach.
30
83000
2000
رویکرد از پایین به بالا بسازیم.
01:40
That means we're generating them from scratch.
31
85000
2000
یعنی که آنها رو از اول تولید کنیم.
01:42
One of our collaborators is chemist Martin Hanczyc,
32
87000
4000
یکی از همکاران ما شیمیدان مارتین هانزیک است،
01:46
and he's really interested in the transition from
33
91000
3000
و او بسیار علاقمند به گذار از
01:49
inert to living matter.
34
94000
2000
هیچ به ماده‌ی زنده است.
01:51
Now, that's exactly the kind of process that I'm interested in,
35
96000
3000
حالا، این دقیقا نوعی از فرآینده که من بهش علاقه دارم،
01:54
when we're thinking about sustainable materials.
36
99000
2000
وقتی در مورد مواد پایدار فکر می‌کنیم.
01:56
So, Martin, he works with a system called the protocell.
37
101000
5000
خب، مارتین با سیستمی به نام «پیش‌سلول» کار می‌کند.
02:01
Now all this is -- and it's magic --
38
106000
3000
و همه‌ی اون چیزی که هست -- و یه چیز جادوییه --
02:04
is a little fatty bag. And it's got a chemical battery in it.
39
109000
3000
فقط یه کیسه کوچیک چربی است. و یک باتری شیمیایی درونش است.
02:07
And it has no DNA.
40
112000
3000
و اصلا DNA ندارد.
02:10
This little bag is able to conduct itself
41
115000
2000
این کیسه کوچیک می‌تونه خودش را طوری هدایت کنه
02:12
in a way that can only be described as living.
42
117000
3000
که فقط می‌شه «زیستن» توصیفش کرد.
02:15
It is able to move around its environment.
43
120000
3000
قادر است که اطراف محیطش حرکت کنه.
02:18
It can follow chemical gradients.
44
123000
2000
از گرادیان‌های شیمیایی پیروی کنه.
02:20
It can undergo complex reactions,
45
125000
3000
تحت واکنش‌های پیچیده قرار بگیرد،
02:23
some of which are happily architectural.
46
128000
4000
که بعضی از آنها خوشبختانه به معماری مربوطند.
02:27
So here we are. These are protocells,
47
132000
2000
پس، اینها پیش‌سلول هستند،
02:29
patterning their environment.
48
134000
2000
که محیط خودشون رو دارن شکل می‌دن.
02:31
We don't know how they do that yet.
49
136000
3000
ما هنوز نمی‌دونیم چطور اینکار رو می‌کنند.
02:34
Here, this is a protocell, and it's vigorously shedding this skin.
50
139000
4000
اینجا، این یه «پیش‌سلول»ـه و شدیدا داره پوست اندازی می‌کنه
02:38
Now, this looks like a chemical kind of birth.
51
143000
2000
حالا، این به نظر یک جور تولد از نوع شیمیایی می‌آید.
02:40
This is a violent process.
52
145000
3000
این یک فرآیند شدید است.
02:43
Here, we've got a protocell to extract carbon dioxide
53
148000
3000
اینجا، یک پیش‌سلول داریم که دی اکسید کربن را
02:46
out of the atmosphere
54
151000
2000
از جو استخراج
02:48
and turn it into carbonate.
55
153000
2000
و آن را تبدیل به کربنات می‌کند.
02:50
And that's the shell around that globular fat.
56
155000
2000
و این پوسته اطراف اون چربی کروی است.
02:52
They are quite brittle. So you've only got a part of one there.
57
157000
3000
آنها بسیار شکننده هستند. بنابراین فقط به بخشی از آن دسترسی دارید.
02:55
So what we're trying to do is, we're trying to push these technologies
58
160000
3000
کاری که تلاش داریم انجام دهیم این است که این تکنولوژی‌ها را
02:58
towards creating bottom-up construction approaches
59
163000
2000
به سمت رویکرد ساخت و سازپایین به بالا در
03:00
for architecture,
60
165000
2000
معماری سوق بدیم،
03:02
which contrast the current, Victorian, top-down methods
61
167000
3000
که در تقابل است با روش‌های کنونی عصر ویکتوریا و بالا به پایین
03:05
which impose structure upon matter.
62
170000
3000
که ساختمان رو به ماده تحمیل می‌کنند.
03:08
That can't be energetically sensible.
63
173000
3000
این نمی‌تونه از لحاظ انرژی مشهود باشه.
03:11
So, bottom-up materials
64
176000
2000
پس، مصالح پایین به بالا
03:13
actually exist today.
65
178000
2000
امروزه واقعا وجود دارند.
03:15
They've been in use, in architecture, since ancient times.
66
180000
3000
آنها از دوران باستان در معماری مورد استفاده بوده‌اند.
03:18
If you walk around the city of Oxford, where we are today,
67
183000
3000
اگر دور شهر آکسفورد قدم بزنید، جایی که امروز هستیم،
03:21
and have a look at the brickwork,
68
186000
2000
و نگاهی به کوره‌پزخونه بندازید،
03:23
which I've enjoyed doing in the last couple of days,
69
188000
2000
کاری که من در چند روز گذشته ازش لذت بردم،
03:25
you'll actually see that a lot of it is made of limestone.
70
190000
2000
واقعا خواهید دید که بسیاری از آن از سنگ آهک درست شده.
03:27
And if you look even closer,
71
192000
2000
و اگه باز هم نزدیک‌تر نگاه کنید،
03:29
you'll see, in that limestone, there are little shells
72
194000
2000
می‌بینید در اون آهک صدف‌های کوچیک و
03:31
and little skeletons that are piled upon each other.
73
196000
3000
اسکلت‌های کوچیکی وجود داره روی همدیگه انباشته و
03:34
And then they are fossilized over millions of years.
74
199000
3000
سپس طی میلیون‌ها سال فسیل شده اند.
03:37
Now a block of limestone, in itself,
75
202000
2000
حالا یه بلوک از آهک، به خودی خود،
03:39
isn't particularly that interesting.
76
204000
3000
به طور خاص چندان جالب نیست.
03:42
It looks beautiful.
77
207000
2000
به نظر قشنگه.
03:44
But imagine what the properties of this limestone block might be
78
209000
4000
ولی تصور کنید که خصوصیات این آهک چی می‌تونه باشه؟
03:48
if the surfaces were actually
79
213000
2000
اگر سطوح واقعا در
03:50
in conversation with the atmosphere.
80
215000
3000
تعامل با جو بودند
03:53
Maybe they could extract carbon dioxide.
81
218000
3000
شاید می‌تونستن دی‌اکسید کربن رو استخراج کنن.
03:56
Would it give this block of limestone new properties?
82
221000
3000
آیا این موضوع به این بلوک آهک خصوصیات جدیدی می‌ده؟
03:59
Well, most likely it would. It might be able to grow.
83
224000
3000
خب، به احتمال زیاد بله! ممکنه بتونه رشد کنه.
04:02
It might be able to self-repair, and even respond
84
227000
2000
ممکنه بتونه خودترمیمی انجام بده و حتی نسبت به
04:04
to dramatic changes
85
229000
2000
تغییرات چشمگیر در
04:06
in the immediate environment.
86
231000
2000
محیط لحظه‌ای پاسخ بده.
04:08
So, architects are never happy
87
233000
3000
خب، معمارها هیچوقت با فقط
04:11
with just one block of an interesting material.
88
236000
3000
یک بلوک از یه ماده‌ی جالب راضی نمی‌شن.
04:14
They think big. Okay?
89
239000
2000
اونا بزرگ فکر می‌کنن. درسته؟
04:16
So when we think about scaling up metabolic materials,
90
241000
3000
پس وقتی ما درباره‌ی بزرگ کردن مقیاس مصالح متابولیک فکر می‌کنیم
04:19
we can start thinking about ecological interventions
91
244000
2000
می‌تونیم به مداخله‌هایی در زیست بوم هم فکر کنیم
04:21
like repair of atolls,
92
246000
2000
مثل ترمیم جزایر مرجانی،
04:23
or reclamation of parts of a city
93
248000
3000
یا احیای بخش‌هایی از یک شهر
04:26
that are damaged by water.
94
251000
2000
که به وسیله‌ی جریان آب آسیب دیده.
04:28
So, one of these examples
95
253000
2000
پس یکی از این مثال‌ها،
04:30
would of course be the historic city of Venice.
96
255000
3000
البته می‌تونه شهر تاریخی ونیز باشه.
04:33
Now, Venice, as you know, has a tempestuous relationship with the sea,
97
258000
4000
الآن ونیز، همونطور که می‌دونید، رابطه‌ی تندی با دریا داره
04:37
and is built upon wooden piles.
98
262000
2000
و در پس موج‌شکن‌های چوبی ساخته شده.
04:39
So we've devised a way by which it may be possible
99
264000
3000
پس ما روشی رو پیش‌بینی کردیم که از طریق اون شاید برای
04:42
for the protocell technology that we're working with
100
267000
2000
فناوری پیش‌سلولی که روی آن کار می‌کنیم این امکان ایجاد شود
04:44
to sustainably reclaim Venice.
101
269000
3000
که ونیز را به طور پایدار احیا کند.
04:47
And architect Christian Kerrigan
102
272000
2000
و مهندس معمار کریستین کریگان
04:49
has come up with a series of designs that show us
103
274000
2000
مجموعه‌ای از طرح‌ها رو ارائه کرده که به ما نشون می‌دن
04:51
how it may be possible to actually grow a limestone reef
104
276000
3000
که چگونه می‌شه واقعا یه صخره‌ی آهکی رو زیر شهر
04:54
underneath the city.
105
279000
2000
پرورش داد.
04:56
So, here is the technology we have today.
106
281000
3000
این فناوری‌ایه که ما امروز داریم.
04:59
This is our protocell technology,
107
284000
2000
این فناوری «پیش‌سلول» ماست که
05:01
effectively making a shell, like its limestone forefathers,
108
286000
4000
مانند اجداد آهکی خودش به طور مؤثری داره یه صدف می‌سازه،
05:05
and depositing it in a very complex environment,
109
290000
3000
و اون رو در محیطی بسیار پیچیده برای محافظت در مقابل
05:08
against natural materials.
110
293000
2000
مواد طبیعی ذخیره می‌کنه.
05:10
We're looking at crystal lattices to see the bonding process in this.
111
295000
3000
ما داریم به شبکه‌های کریستالی نگاه می‌کنیم تا فرآیند پیوند رو در اون ببینیم.
05:13
Now, this is the very interesting part.
112
298000
2000
حالا، این قسمت خیلی جالبشه
05:15
We don't just want limestone dumped everywhere in all the pretty canals.
113
300000
3000
ما فقط اینو نمی‌خوایم که آهک هرجایی توی همه‌ی کانال‌های زیبا انباشته بشه؛
05:18
What we need it to do is to be
114
303000
2000
چیزی که خلاقانه از اون می‌خوایم انجام بده اینه که
05:20
creatively crafted around the wooden piles.
115
305000
4000
اطرف موج‌شکن‌های چوبی شناور بشه.
05:24
So, you can see from these diagrams that the protocell is actually
116
309000
2000
می‌تونید از این نمودارها ببینید که پیش‌سلول واقعا
05:26
moving away from the light,
117
311000
2000
داره از نور به سمت
05:28
toward the dark foundations.
118
313000
2000
فونداسیون‌های تاریک دور می‌شه.
05:30
We've observed this in the laboratory.
119
315000
2000
ما این رو در آزمایشگاه مشاهده کردیم.
05:32
The protocells can actually move away from the light.
120
317000
3000
پیش‌سلول‌ها واقعا می‌تونن از نور دور بشن.
05:35
They can actually also move towards the light. You have to just choose your species.
121
320000
3000
اونا در واقع می‌تونن به سمت نور هم حرکت کنند، شما فقط باید گونه‌ی مورد نظرتون رو انتخاب کنید.
05:38
So that these don't just exist as one entity,
122
323000
2000
اینها فقط به صورت یک ذات مشخص وجود ندارند،
05:40
we kind of chemically engineer them.
123
325000
3000
ما یه جورهایی به صورت شیمیایی آنها رو مهندسی می‌کنیم.
05:43
And so here the protocells are depositing their limestone
124
328000
3000
و اینجا پیش‌سلول‌ها دارن آهکشون رو ذخیره می‌کنن
05:46
very specifically, around the foundations of Venice,
125
331000
3000
به صورت خیلی خاص، دارن اون رو دور فونداسیون‌های ونیز،
05:49
effectively petrifying it.
126
334000
2000
به طور مؤثری می‌کوبند.
05:51
Now, this isn't going to happen tomorrow. It's going to take a while.
127
336000
4000
این قرار نیست همین فردا اتفاق بیفته. باید یه مدتی بگذره.
05:55
It's going to take years of tuning and monitoring this technology
128
340000
4000
باید سال‌های بهینه‌سازی و رصد و بررسی کردن این فناوری سپری بشه
05:59
in order for us to become ready
129
344000
2000
تا برای ما آماده‌ی آزمایش کردن
06:01
to test it out in a case-by-case basis
130
346000
2000
به شکل مورد-به-مورد بر روی اکثر
06:03
on the most damaged and stressed buildings within the city of Venice.
131
348000
3000
ساختمان‌های صدمه دیده و تحت تنش درون شهر ونیز بشه.
06:06
But gradually, as the buildings are repaired,
132
351000
3000
ولی به تدریج، همزمان که ساختمان‌ها ترمیم می‌شن،
06:09
we will see the accretion of a limestone reef beneath the city.
133
354000
3000
ما تجمع یک صخره‌ی آهکی را زیر شهر خواهیم دید.
06:12
An accretion itself is a huge sink of carbon dioxide.
134
357000
4000
یه چنین تجمعی به خودی خود گودالی عظیم از دی‌اکسید کربنه
06:16
Also it will attract the local marine ecology,
135
361000
3000
ضمن این که اکولوژی دریایی محلی رو که ساختار اکولوژیک خودشون رو
06:19
who will find their own ecological niches within this architecture.
136
364000
4000
درون این سازه‌ی معماری می‌یابند جذب خواهد کرد.
06:23
So, this is really interesting. Now we have an architecture
137
368000
3000
پس این واقعا جالبه. حالا ما یه سازه داریم
06:26
that connects a city to the natural world
138
371000
3000
که یک شهر رو به روشی بسیار مستقیم و آنی
06:29
in a very direct and immediate way.
139
374000
2000
به جهان طبیعی متصل می‌کنه.
06:31
But perhaps the most exciting thing about it
140
376000
3000
ولی شاید هیجان‌انگیزترین چیز در این باره
06:34
is that the driver of this technology is available everywhere.
141
379000
3000
این باشه که مولد این فناوری همه جا در دسترسه.
06:37
This is terrestrial chemistry. We've all got it,
142
382000
3000
این شیمی زمینیه، ما هممون اونو داریم،
06:40
which means that this technology is just as appropriate
143
385000
3000
که یعنی این فناوری همون قدر که برای کشورهای
06:43
for developing countries as it is
144
388000
2000
جهان اول مناسبه، برای کشورهای
06:45
for First World countries.
145
390000
2000
در حال توسعه هم مناسبه.
06:47
So, in summary, I'm generating metabolic materials
146
392000
3000
پس به صورت خلاصه، من دارم مصالح متابولیک رو به
06:50
as a counterpoise to Victorian technologies,
147
395000
3000
عنوان وزنه‌ای در مقابل فناوری عصر ویکتوریا تولید می‌کنم،
06:53
and building architectures from a bottom-up approach.
148
398000
3000
و سازه‌هایی رو با رویکرد پایین به بالا می‌سازم.
06:56
Secondly, these metabolic materials
149
401000
2000
ثانیا، این مصالح متابولیک
06:58
have some of the properties of living systems,
150
403000
2000
برخی خصوصیات سامانه‌های زنده رو دارن،
07:00
which means they can perform in similar ways.
151
405000
3000
که یعنی اون‌ها می‌تونن به روش‌هایی مشابه عمل کنند.
07:03
They can expect to have a lot of forms and functions
152
408000
3000
می‌شه انتظار داشت که اون‌ها شکل‌ها و عملکردهای بسیاری در
07:06
within the practice of architecture.
153
411000
2000
عملیات معماری داشته باشن
07:08
And finally, an observer in the future
154
413000
3000
و نهایتا، بیننده‌ای در آینده
07:11
marveling at a beautiful structure in the environment
155
416000
3000
که از یه ساختمان زیبا در محیط در شگفته
07:14
may find it almost impossible to tell
156
419000
3000
شاید تقریبا براش غیرممکن باشه که بگه
07:17
whether this structure
157
422000
2000
آیا این ساختمان
07:19
has been created by a natural process
158
424000
2000
با فرآیندی طبیعی ایجاد شده
07:21
or an artificial one.
159
426000
2000
یا فرآیندی مصنوعی.
07:23
Thank you.
160
428000
2000
ممنونم.
07:25
(Applause)
161
430000
4000
(تشویق حضار)
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