TEDGlobal 2009
Rachel Armstrong: Architecture that repairs itself?
רייצ'ל ארמסטרונג: ארכיטקטורה שמתקנת את עצמה?
Filmed:
Readability: 4.7
1,344,794 views
ונציה שבאיטליה שוקעת. כדי להציל אותה, רייצ'ל ארמסטרונג אומרת שאנחנו צריכים לגדול מעבר לארכיטקטורה שעשוייה מחומרים אינרטיים, אז, לעשות ארכיטקטורה שמגדלת את עצמה. היא מציעה חומר לא לגמרי חי שעושה את התיקונים בעצמו וגם קולט פחמן מהאטמוספרה.
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
לכל הבניינים היום יש משהו משותף.
00:19
They're made using Victorian technologies.
1
4000
3000
הם בנויים בשיטות ויקטוריאניות.
00:22
This involves blueprints,
2
7000
3000
זה כולל תוכניות,
00:25
industrial manufacturing
3
10000
2000
יצור תעשייתי
00:27
and construction using teams of workers.
4
12000
3000
ובנייה עם צוותים של עובדים.
00:30
All of this effort results in an inert object.
5
15000
3000
כל המאמץ הזה מסתכם בחפצים חסרי תנועה.
00:33
And that means that there is a one-way transfer of energy
6
18000
3000
וזה אומר שיש דרך אחת להעביר אנרגיה
00:36
from our environment into our homes and cities.
7
21000
4000
מהסביבה שלנו לבתים ולערים שלנו.
00:40
This is not sustainable.
8
25000
2000
זה לא בר קיימא.
00:42
I believe that the only way that it is possible for us
9
27000
3000
אני מאמינה שהדרך היחידה בה זה אפשרי בשבילנו
00:45
to construct genuinely sustainable homes and cities
10
30000
3000
ליצור בתים וערים שיהיו ממש בני קיימא
00:48
is by connecting them to nature,
11
33000
2000
היא על ידי חיבורם לטבע,
00:50
not insulating them from it.
12
35000
3000
לא לבודד אותם ממנו.
00:53
Now, in order to do this, we need the right kind of language.
13
38000
4000
עכשיו, כדי לעשות זאת, אנחנו צריכים את השפה הנכונה.
00:57
Living systems are in constant conversation
14
42000
2000
מערכות חיות נמצאות בשיח רציף
00:59
with the natural world,
15
44000
2000
עם עולם הטבע,
01:01
through sets of chemical reactions called metabolism.
16
46000
4000
דרך תגובות כימיות שנקראות מטבוליזם.
01:05
And this is the conversion of one group of substances
17
50000
3000
וזה המרה של סוג אחד של חומרים
01:08
into another, either through
18
53000
2000
לאחר, או דרך
01:10
the production or the absorption of energy.
19
55000
3000
יצור או ספיגה של אנרגיה.
01:13
And this is the way in which living materials
20
58000
2000
וזו הדרך בה חומרים חיים
01:15
make the most of their local resources
21
60000
3000
מנצלים את המשאבים המקומיים
01:18
in a sustainable way.
22
63000
3000
בדרך ברת קיימא.
01:21
So, I'm interested in the use of
23
66000
2000
אז, אני מתעניינת בשימוש של
01:23
metabolic materials for the practice of architecture.
24
68000
5000
חומרים מטאבוליים למטרת ארכיטקטורה.
01:28
But they don't exist. So I'm having to make them.
25
73000
2000
אבל הם לא קיימים. אז אני צריכה ליצור אותם.
01:30
I'm working with architect Neil Spiller
26
75000
2000
אני עובדת עם הארכיטקט ניל ספילר
01:32
at the Bartlett School of Architecture,
27
77000
2000
בבית הספר לארכיטקטורה ברטלט.
01:34
and we're collaborating with international scientists
28
79000
2000
ואנחנו משתפים פעולה עם מדענים בינלאומיים
01:36
in order to generate these new materials
29
81000
2000
כדי ליצור את החומרים החדשים האלה
01:38
from a bottom up approach.
30
83000
2000
בגישת מלמטה למעלה.
01:40
That means we're generating them from scratch.
31
85000
2000
זה אומר שאנחנו מייצרים אותם מהתחלה.
01:42
One of our collaborators is chemist Martin Hanczyc,
32
87000
4000
אחד מהשותפים שלנו הוא כימאי בשם מרטין הינקזייק,
01:46
and he's really interested in the transition from
33
91000
3000
והוא מאוד מתעניין במעבר
01:49
inert to living matter.
34
94000
2000
מחומר דומם לחי.
01:51
Now, that's exactly the kind of process that I'm interested in,
35
96000
3000
עכשיו, זה בדיוק התהליך שאני מעוניינת בו,
01:54
when we're thinking about sustainable materials.
36
99000
2000
כשאנחנו חושבים על חומרים ברי קיימא.
01:56
So, Martin, he works with a system called the protocell.
37
101000
5000
אז, מרטין, הוא עובד עם מערכת שנקראת פרוטוסל.
02:01
Now all this is -- and it's magic --
38
106000
3000
עכשיו כל זה -- וזה קסם --
02:04
is a little fatty bag. And it's got a chemical battery in it.
39
109000
3000
זה תיק קטן ושמן. ויש בו סוללה כימיקלית.
02:07
And it has no DNA.
40
112000
3000
ואין בו DNA.
02:10
This little bag is able to conduct itself
41
115000
2000
התיק הקטן יכול להוליך את עצמן
02:12
in a way that can only be described as living.
42
117000
3000
בדרך שאפשר לתאר אותה רק כחיים.
02:15
It is able to move around its environment.
43
120000
3000
הוא מסוגל לזוז בסביבה שלו.
02:18
It can follow chemical gradients.
44
123000
2000
הוא יכול לעקוב אחרי שיפועים כימיקליים.
02:20
It can undergo complex reactions,
45
125000
3000
הוא יכול לעבור תגובות מורכבות,
02:23
some of which are happily architectural.
46
128000
4000
חלק מהם הן לשמחתנו ארכיטקטורליות.
02:27
So here we are. These are protocells,
47
132000
2000
אז הנה אנחנו. אלה פרוטוסלים,
02:29
patterning their environment.
48
134000
2000
בונים תבניות בסביבה שלהם.
02:31
We don't know how they do that yet.
49
136000
3000
אנחנו לא יודעים עדיין איך הם עושים את זה.
02:34
Here, this is a protocell, and it's vigorously shedding this skin.
50
139000
4000
כאן, זה פרוטוסל, והוא משיל את עורו נמרצות.
02:38
Now, this looks like a chemical kind of birth.
51
143000
2000
עכשיו, זה נראה כמו סוג של לידה כימיקלית.
02:40
This is a violent process.
52
145000
3000
זה תהליך אלים.
02:43
Here, we've got a protocell to extract carbon dioxide
53
148000
3000
כאן, יש לנו פרוטוסל כדי להוציא פחמן דו חמצני
02:46
out of the atmosphere
54
151000
2000
מהאטמוספרה
02:48
and turn it into carbonate.
55
153000
2000
ולהפוך אותו לפחמה.
02:50
And that's the shell around that globular fat.
56
155000
2000
וזה התרמיל מסביב לשומן המעוגל הזה.
02:52
They are quite brittle. So you've only got a part of one there.
57
157000
3000
הם די פריכים. אז יש רק חלק מאחד שם.
02:55
So what we're trying to do is, we're trying to push these technologies
58
160000
3000
אז מה שאנחנו מנסים לעשות זה, אנחנו מנסים לדחוף את הטכנולוגיות האלה
02:58
towards creating bottom-up construction approaches
59
163000
2000
לכדי שיטת יצירה מלמטה
03:00
for architecture,
60
165000
2000
לארכיטקטורה,
03:02
which contrast the current, Victorian, top-down methods
61
167000
3000
שמנוגדת לשיטה הויקטוריאנית העכשוית שלמלמעלה למטה
03:05
which impose structure upon matter.
62
170000
3000
שמאלצת מבנה על חומר.
03:08
That can't be energetically sensible.
63
173000
3000
זה לא יכול להיות הגיוני אנרגטית.
03:11
So, bottom-up materials
64
176000
2000
אז, חומרים שבאים מלמטה
03:13
actually exist today.
65
178000
2000
באמת קיימים היום.
03:15
They've been in use, in architecture, since ancient times.
66
180000
3000
הם היו בשימוש, בארכיטקטורה, מאז הזמנים העתיקים.
03:18
If you walk around the city of Oxford, where we are today,
67
183000
3000
אם תלכו בעיר אוקספורד, בה אנחנו נמצאים היום,
03:21
and have a look at the brickwork,
68
186000
2000
ותביטו בעבודת הלבנים,
03:23
which I've enjoyed doing in the last couple of days,
69
188000
2000
מה שנהניתי לעשות במשך הימים האחרונים,
03:25
you'll actually see that a lot of it is made of limestone.
70
190000
2000
אתם תראו בעצם שהרבה מהן עשויות מאבן גיר.
03:27
And if you look even closer,
71
192000
2000
ואם תביטו עוד יותר מקרוב,
03:29
you'll see, in that limestone, there are little shells
72
194000
2000
תראו, בתוך אבן הגיר, יש קונכיות קטנות
03:31
and little skeletons that are piled upon each other.
73
196000
3000
ושלדים קטנים שערומים אחד על השני.
03:34
And then they are fossilized over millions of years.
74
199000
3000
ואז הם מתאבנים במשך מליוני שנים.
03:37
Now a block of limestone, in itself,
75
202000
2000
עכשיו לבנת אבן גיר, בעצמה,
03:39
isn't particularly that interesting.
76
204000
3000
לא ממש מעניינת.
03:42
It looks beautiful.
77
207000
2000
היא נראית נפלא.
03:44
But imagine what the properties of this limestone block might be
78
209000
4000
אבל תדמיינו מה התכונות של לבנת אבן הגיר היו יכולות להיות
03:48
if the surfaces were actually
79
213000
2000
אם המשטחים היו בעצם
03:50
in conversation with the atmosphere.
80
215000
3000
בדיאלוג עם האטמוספירה.
03:53
Maybe they could extract carbon dioxide.
81
218000
3000
אולי הם היו יכולים לחלץ פחמן דו חמצני.
03:56
Would it give this block of limestone new properties?
82
221000
3000
האם זה יתן ללבנת אבן הגיר הזו תכונות חדשות?
03:59
Well, most likely it would. It might be able to grow.
83
224000
3000
אז, כנראה שכן. היא אולי תוכל לגדול.
04:02
It might be able to self-repair, and even respond
84
227000
2000
היא אולי תוכן לתקן את עצמה, ואפילו להגיב
04:04
to dramatic changes
85
229000
2000
לשינויים דרמטיים
04:06
in the immediate environment.
86
231000
2000
בסביבה הקרובה.
04:08
So, architects are never happy
87
233000
3000
אז, ארכיטקטים אף פעם לא שמחים
04:11
with just one block of an interesting material.
88
236000
3000
עם רק לבנה אחת של חומר מעניין.
04:14
They think big. Okay?
89
239000
2000
הם חושבים בגדול. אוקי?
04:16
So when we think about scaling up metabolic materials,
90
241000
3000
אז כשאנחנו חושבים על להגדיל בקנה מידה חומרים מטבוליים,
04:19
we can start thinking about ecological interventions
91
244000
2000
אנחנו יכולים להתחיל לחשוב על התערבויות אקולוגיות
04:21
like repair of atolls,
92
246000
2000
כמו תיקון שוניות,
04:23
or reclamation of parts of a city
93
248000
3000
או השבחה של חלקים של עיר
04:26
that are damaged by water.
94
251000
2000
שניזוקו ממים.
04:28
So, one of these examples
95
253000
2000
אז, אחת מהדוגמאות האלה
04:30
would of course be the historic city of Venice.
96
255000
3000
תהיה העיר העתיקה ונציה.
04:33
Now, Venice, as you know, has a tempestuous relationship with the sea,
97
258000
4000
עכשיו, לונציה, אתם יודעים, יש יחסים מורכבים עם הים,
04:37
and is built upon wooden piles.
98
262000
2000
והיא בנוייה על עמודים מעץ.
04:39
So we've devised a way by which it may be possible
99
264000
3000
אז הגינו תוכנית שאיתה יהיה אפשרי
04:42
for the protocell technology that we're working with
100
267000
2000
לטכנולוגיית הפרוטוסלים שאנחנו עובדים איתה
04:44
to sustainably reclaim Venice.
101
269000
3000
להשביח חלקים של העיר בצורה ברת קיימא.
04:47
And architect Christian Kerrigan
102
272000
2000
והארכיטקט כריסטיאן קריגן
04:49
has come up with a series of designs that show us
103
274000
2000
הגה שורה של עיצובים שמראים לנו
04:51
how it may be possible to actually grow a limestone reef
104
276000
3000
איך זה יהיה אפשרי לגדל בעצם שונית אבן גיר
04:54
underneath the city.
105
279000
2000
מתחת לעיר.
04:56
So, here is the technology we have today.
106
281000
3000
אז, זו הטכנולוגיה שיש לנו היום.
04:59
This is our protocell technology,
107
284000
2000
זו טכנולוגיית הפרוטוסל שלנו.
05:01
effectively making a shell, like its limestone forefathers,
108
286000
4000
שבעצם יוצרת קונכיות, כמו אבות אבן הגיר,
05:05
and depositing it in a very complex environment,
109
290000
3000
ומפקידה אותה בסביבה מאוד מורכבת,
05:08
against natural materials.
110
293000
2000
על חומרים טבעיים.
05:10
We're looking at crystal lattices to see the bonding process in this.
111
295000
3000
אנחנו מסתכלים על סבכות קריסטל כדי לראות את תהליך הקישור בזה.
05:13
Now, this is the very interesting part.
112
298000
2000
עכשיו, זה חלק מאוד מעניין.
05:15
We don't just want limestone dumped everywhere in all the pretty canals.
113
300000
3000
אנחו לא רוצים רק אבן גיר מושלכת בכל מקום בכל התעלות היפות.
05:18
What we need it to do is to be
114
303000
2000
מה שאנחנו צריכים שזה יעשה זה להיות
05:20
creatively crafted around the wooden piles.
115
305000
4000
מעוצב באופן יצירתי מסביב לעמודי העץ.
05:24
So, you can see from these diagrams that the protocell is actually
116
309000
2000
אז, אתם יכולים לראות מהשרטוטים האלה שהפרוטוסל בעצם
05:26
moving away from the light,
117
311000
2000
מתרחק מהאור,
05:28
toward the dark foundations.
118
313000
2000
לעבר היסודות החשוכים.
05:30
We've observed this in the laboratory.
119
315000
2000
ראינו את זה במעבדה.
05:32
The protocells can actually move away from the light.
120
317000
3000
הפרוטוסלים האלה יכולים בעצם להתרחק מהאור.
05:35
They can actually also move towards the light. You have to just choose your species.
121
320000
3000
הם יכולים בעצם לזוז גם אל האור. צריך רק לבחור את המין.
05:38
So that these don't just exist as one entity,
122
323000
2000
אז הם לא מתקיימים רק כישות אחת.
05:40
we kind of chemically engineer them.
123
325000
3000
אנחנו בעצם מהנדסים אותם כימית.
05:43
And so here the protocells are depositing their limestone
124
328000
3000
אז כאן הפרוטוסלים משקיעים את אבן הגיר שלהם
05:46
very specifically, around the foundations of Venice,
125
331000
3000
בצורה מאוד ספציפית, מסביב ליסודות בונציה,
05:49
effectively petrifying it.
126
334000
2000
בעצם מאבנים אותם.
05:51
Now, this isn't going to happen tomorrow. It's going to take a while.
127
336000
4000
עכשיו, זה לא עומד לקרות מחר. זה יקח קצת זמן.
05:55
It's going to take years of tuning and monitoring this technology
128
340000
4000
זה עומד לקחת שנים של כוונון עדין ופיקוח על הטכנולוגיה
05:59
in order for us to become ready
129
344000
2000
כדי שנהיה מוכנים
06:01
to test it out in a case-by-case basis
130
346000
2000
לנסות את זה על בסיס כל מקרה לגופו
06:03
on the most damaged and stressed buildings within the city of Venice.
131
348000
3000
על הבתים הכי פגועים ולחוצים בתוך העיר ונציה.
06:06
But gradually, as the buildings are repaired,
132
351000
3000
אבל באופן הדרגתי, כשבניינים יתוקנו,
06:09
we will see the accretion of a limestone reef beneath the city.
133
354000
3000
נראה את הצמיחה של שונית אבן הגיר מתחת לעיר.
06:12
An accretion itself is a huge sink of carbon dioxide.
134
357000
4000
הצמיחה עצמה היא ירידה עצומה בפחמן הדו חמצני.
06:16
Also it will attract the local marine ecology,
135
361000
3000
וגם היא תמשוך את האקולוגיה הימית הלוקאלית,
06:19
who will find their own ecological niches within this architecture.
136
364000
4000
שימצאו את הנישות האקולוגיות בתוך הארכיטקטורה.
06:23
So, this is really interesting. Now we have an architecture
137
368000
3000
אז, זה מאוד מעניין. עכשיו יש לנו ארכיטקטורה
06:26
that connects a city to the natural world
138
371000
3000
שמחברת עיר לעולם הטבעי
06:29
in a very direct and immediate way.
139
374000
2000
בדרך מאוד ישירה ומיידית.
06:31
But perhaps the most exciting thing about it
140
376000
3000
אבל אולי הדבר הכי מלהיב בזה
06:34
is that the driver of this technology is available everywhere.
141
379000
3000
זה שמניע הטכנולוגיה מצוי בכל מקום.
06:37
This is terrestrial chemistry. We've all got it,
142
382000
3000
זו כימיה ארצית. יש לנו הכל.
06:40
which means that this technology is just as appropriate
143
385000
3000
מה שאומר שהטכנולוגיה הזו מתאימה
06:43
for developing countries as it is
144
388000
2000
למדינות מתפתחות כמו שהיא מתאימה
06:45
for First World countries.
145
390000
2000
למדינות העולם הראשון.
06:47
So, in summary, I'm generating metabolic materials
146
392000
3000
אז, לסיכום, אני מייצרת חומרים מטאבוליים
06:50
as a counterpoise to Victorian technologies,
147
395000
3000
כניגוד לטכנולוגיות הויקטוריאניות,
06:53
and building architectures from a bottom-up approach.
148
398000
3000
ובונה ארכיטקטורה בשיטת מלמטה למעלה.
06:56
Secondly, these metabolic materials
149
401000
2000
שנית, לחומרים המטאבוליים האלה
06:58
have some of the properties of living systems,
150
403000
2000
יש חלק מהתכונות של מערכות חיות,
07:00
which means they can perform in similar ways.
151
405000
3000
מה שאומר שהם יכולים לבצע דברים בצורה דומה.
07:03
They can expect to have a lot of forms and functions
152
408000
3000
יכולים לצפות שיהיו להם הרבה צורות ותפקידים
07:06
within the practice of architecture.
153
411000
2000
בעיסוק בארכיטקטורה.
07:08
And finally, an observer in the future
154
413000
3000
ולבסוף, צופה בעתיד
07:11
marveling at a beautiful structure in the environment
155
416000
3000
שיתפעל ממבנה יפיפה בסביבה,
07:14
may find it almost impossible to tell
156
419000
3000
יתקשה מאוד להבדיל
07:17
whether this structure
157
422000
2000
אם המבנה
07:19
has been created by a natural process
158
424000
2000
נוצר בתהליך טבעי
07:21
or an artificial one.
159
426000
2000
או מלאכותי.
07:23
Thank you.
160
428000
2000
תודה רבה.
07:25
(Applause)
161
430000
4000
(מחיאות כפיים)
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