TEDxUSC
Doris Kim Sung: Metal that breathes
Doris Kim Sung: Logam yang bernafas
Filmed:
Readability: 4.5
1,255,735 views
Gedung-gedung modern dengan jendela yang menyelimuti ruangan memberi pemandangan yang mengagumkan, namun diperlukan energi yang besar untuk mendinginkannya. Doris Kim sung bekerja dengan bimetal panas, bahan cerdas yang bertindak seperti kulit manusia, secara dinamis dan tanggap, dan dapat melindungi ruangan dari sinar matahari dan melakukan pertukaran udara mandiri.
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. Full bio
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 that, every time I got in the car,
0
737
3351
Dulu, saya termasuk anak yang saat berada di mobil
00:19
I basically had to roll down the window.
1
4088
2943
harus selalu membuka jendela.
00:22
It was usually too hot, too stuffy or just too smelly,
2
7031
4212
Biasanya karena terlalu panas, terlalu penuh, atau karena bau
00:27
and my father would not let us use the air conditioner.
3
11243
2354
dan ayah tidak mengijinkan saya menyalakan AC.
00:29
He said that it would overheat the engine.
4
13597
2757
Kata ayah, mesin mobilnya akan menjadi terlalu panas.
00:32
And you might remember, some of you,
5
16354
1648
Dan mungkin beberapa dari Anda ingat
00:33
how the cars were back then, and it was
6
18002
1900
mobil saat itu di mana mesin yang terlalu panas
00:35
a common problem of overheating.
7
19902
2366
adalah masalah biasa.
00:38
But it was also the signal that capped the use,
8
22268
4020
Namun itu juga menjadi tanda yang membatasi
00:42
or overuse, of energy-consuming devices.
9
26288
4422
penggunaan alat-alat yang menggunakan energi.
00:46
Things have changed now. We have cars that we take across country.
10
30710
3039
Kini semua sudah berubah. Mobil kita dapat berjalan jauh
00:49
We blast the air conditioning the entire way,
11
33749
3161
dan kita dapat menghidupkan AC sepanjang jalan
00:52
and we never experience overheating.
12
36910
1576
tanpa mengalami masalah mesin yang terlalu panas.
00:54
So there's no more signal for us to tell us to stop.
13
38486
2987
Jadi tidak ada tanda pembatas lagi bagi kita.
00:57
Great, right? Well, we have similar problems in buildings.
14
41473
5618
Hebat, bukan? Begini, ada masalah yang sama juga dengan gedung.
01:02
In the past, before air conditioning, we had thick walls.
15
47091
3466
Di masa lalu, sebelum adanya AC, kita menggunakan dinding yang tebal.
01:06
The thick walls are great for insulation. It keeps the interior
16
50557
2679
Dinding yang tebal bagus untuk insulasi, sehingga di dalam tetap dingin
01:09
very cool during the summertime, and warm during the wintertime,
17
53236
3518
di saat musim panas, dan tetap hangat di saat musim dingin,
01:12
and the small windows were also very good because
18
56754
2400
dan jendela yang kecil juga bagus karena
01:15
it limited the amount of temperature transfer
19
59154
2591
jendela kecil membatasi panas yang berpindah
01:17
between the interior and exterior.
20
61745
2467
antara dalam dan luar ruangan.
01:20
Then in about the 1930s, with the advent of plate glass,
21
64212
3872
Lalu di tahun 1930-an, dengan munculnya pelat kaca,
01:23
rolled steel and mass production, we were able
22
68084
3396
gulungan baja, dan produksi skala besar, kita dapat
01:27
to make floor-to-ceiling windows and unobstructed views,
23
71480
3450
membuat jendela yang mencakup seluruh ruangan sehingga tidak menghalangi pemandangan
01:30
and with that came the irreversible reliance on
24
74930
3726
dan bersama dengan itu kita menjadi sangat tergantung
01:34
mechanical air conditioning to cool our solar-heated spaces.
25
78656
6581
pada AC untuk mendinginkan ruangan yang terkena cahaya matahari.
01:41
Over time, the buildings got taller and bigger,
26
85237
3104
Semakin lama, gedung menjadi semakin tinggi dan besar,
01:44
our engineering even better, so that the mechanical systems
27
88341
2641
kemampuan rekayasa kita semakin baik sehingga sistem mekanik AC itu
01:46
were massive. They require a huge amount of energy.
28
90982
3874
menjadi besar dan memerlukan energi dalam jumlah besar.
01:50
They give off a lot of heat into the atmosphere,
29
94856
2759
Sistem itu melepas panas ke atmosfir dalam jumlah besar
01:53
and for some of you may understand the heat island effect
30
97615
3200
dan sebagian dari Anda mungkin mengerti tentang "pulau bahang perkotaan,"
01:56
in cities, where the urban areas are much more warm
31
100815
3510
di mana daerah perkotaan jauh lebih hangat
02:00
than the adjacent rural areas,
32
104325
2950
dibanding daerah pedesaan di sekitarnya,
02:03
but we also have problems that, when we lose power,
33
107275
3254
namun ada juga masalah kehiilangan energi,
02:06
we can't open a window here, and so
34
110529
2761
kita tidak bisa membuka jendela, sehingga
02:09
the buildings are uninhabitable and have to be made vacant
35
113290
2814
sehingga gedung itu tidak lagi dapat dihuni dan harus dikosongkan
02:12
until that air conditioning system can start up again.
36
116104
3648
hingga sistem ACnya dapat dinyalakan kembali.
02:15
Even worse, with our intention of trying to make buildings
37
119752
4055
Yang lebih buruk lagi, kita tidak akan dapat mencoba membuat
02:19
move towards a net-zero energy state, we can't do it
38
123807
4985
gedung yang total penggunaan energinya nol hanya dengan
02:24
just by making mechanical systems more and more efficient.
39
128792
2367
membuat sistem mekanis yang lebih efisien.
02:27
We need to look for something else, and we've gotten ourselves a little bit into a rut.
40
131159
3778
Kita harus mencari cara lain, dan kita sudah terbiasa dengan hal ini.
02:30
So what do we do here? How do we pull ourselves and dig us
41
134937
4251
Lalu apa yang kita lakukan? Bagaimana kita menarik diri kita
02:35
out of this hole that we've dug?
42
139188
2851
dari lubang yang telah kita gali ini?
02:37
If we look at biology, and many of you probably don't know,
43
142039
2909
Jika kita melihat pada biologi, mungkin banyak dari Anda yang tidak tahu
02:40
I was a biology major before I went into architecture,
44
144948
3656
sebelum menjadi arsitek, saya mempelajari biologi,
02:44
the human skin is the organ that naturally regulates
45
148604
4389
kulit manusia adalah organ yang mengatur
02:48
the temperature in the body, and it's a fantastic thing.
46
152993
3436
suhu tubuh kita secara alami, sangat luar biasa.
02:52
That's the first line of defense for the body.
47
156429
2615
Inilah garis pertahanan tubuh yang pertama.
02:54
It has pores, it has sweat glands, it has all these things
48
159044
3209
Kulit memiliki pori-pori, kelenjar keringat, dan semuanya
02:58
that work together very dynamically and very efficiently,
49
162253
3418
bekerja bersama dengan sangat dinamis dan efisien,
03:01
and so what I propose is that our building skins
50
165671
2504
sehingga saya mengajukan dinding gedung kita
03:04
should be more similar to human skin,
51
168175
3649
harus lebih serupa dengan kulit manusia,
03:07
and by doing so can be much more dynamic, responsive
52
171824
4112
sehingga dinding dapat menjadi sangat dinamis, tanggap,
03:11
and differentiated, depending on where it is.
53
175936
3256
dan berbeda, tergantung di mana gedung itu berada.
03:15
And this gets me back to my research.
54
179192
1933
Dan hal ini membuat saya kembali pada penelitian.
03:17
What I proposed first doing is looking at a different material palette to do that.
55
181125
5310
Pertama saya mengajukan untuk mencari berbagai bahan yang dapat melakukannya.
03:22
I presently, or currently, work with smart materials,
56
186435
2911
Saat ini saya bekerja pada bahan cerdas
03:25
and a smart thermo-bimetal.
57
189346
1719
dan bimetal-panas cerdas.
03:26
First of all, I guess we call it smart because it requires
58
191065
2912
Pertama-tama, saya menyebut cerdas karena bahan ini
03:29
no controls and it requires no energy,
59
193977
2730
tidak perlu dikendalikan dan tidak perlu energi
03:32
and that's a very big deal for architecture.
60
196707
2663
dan itu sangat penting bagi arsitektur.
03:35
What it is, it's a lamination of two different metals together.
61
199370
2814
Bahan apa itu? Itu adalah pelapisan dari dua logam berbeda.
03:38
You can see that here by the different reflection on this side.
62
202184
3874
Anda dapat melihat dari perbedaan pantulan pada sisi ini.
03:41
And because it has two different coefficients of expansion,
63
206058
3475
Dan karena itu, bahan ini memiliki dua koefisien muai panas yang berbeda
03:45
when heated, one side will expand faster than the other
64
209533
3297
sehingga saat dipanaskan, satu sisi akan memuai lebih banyak dibandingkan sisi yang lainnya
03:48
and result in a curling action.
65
212830
3537
sehingga akan melengkung.
03:52
So in early prototypes I built these surfaces to try to see
66
216367
3706
Pada prototip awal, saya membuat permukaan ini untuk melihat
03:55
how the curl would react to temperature and possibly allow
67
220073
4193
bagaimana reaksi pelengkungan ini pada suhu dan memungkinkan
04:00
air to ventilate through the system,
68
224266
3105
terjadinya pertukaran udara dalam sistem ini,
04:03
and in other prototypes did surfaces where the multiplicity
69
227371
3229
dan di prototip lain di mana keragaman
04:06
of having these strips together can try to make
70
230600
2481
dari berbagai kepingan ini dapat mencoba membuat
04:08
bigger movement happen when also heated,
71
233081
4074
lebih banyak pertukaran udara saat dipanaskan
04:13
and currently have this installation at the Materials & Applications gallery
72
237155
4064
dan saat ini sistem ini dipasang di galeri Materials and Applications
04:17
in Silver Lake, close by, and it's there until August, if you want to see it.
73
241219
3486
di Silver Lake, di dekat sini, dan sistem ini dipasang sampai Agustus, jika Anda ingin melihatnya.
04:20
It's called "Bloom," and the surface is made completely
74
244705
2898
Sistem ini bernama "Bloom," dan seluruh permukaannya
04:23
out of thermo-bimetal, and its intention is to make this canopy
75
247603
4040
terbuat dari bimetal panas untuk membuat kanopi
04:27
that does two things. One, it's a sun-shading device, so that
76
251643
3817
yang dapat melakukan dua hal. Pertama untuk meneduhkan dari cahaya matahari
04:31
when the sun hits the surface, it constricts the amount of sun passing through,
77
255460
4010
di mana jumlah sinar matahari yang masuk akan dibatasi,
04:35
and in other areas, it's a ventilating system,
78
259470
3369
dan di daerah lainnya berfungsi sebagai sistem pertukaran udara,
04:38
so that hot, trapped air underneath can actually
79
262839
2153
sehingga udara panas yang terperangkap di bawahnya
04:40
move through and out when necessary.
80
264992
3878
dapat bergerak dan keluar jika diperlukan.
04:44
You can see here in this time-lapse video that the sun,
81
268870
4131
Anda dapat melihat video gerak cepat yang menunjukkan
04:48
as it moves across the surface, as well as the shade,
82
273001
2746
sinar matahari dan juga bayangannya yang bergerak di permukaan dinding ini,
04:51
each of the tiles moves individually.
83
275747
2476
setiap bagiannya bergerak masing-masing.
04:54
Keep in mind, with the digital technology that we have today,
84
278223
2512
Harap diingat bahwa dengan teknologi digital yang ada saat ini
04:56
this thing was made out of about 14,000 pieces
85
280735
3013
sistem ini terbuat dari sekitar 14.000 kepingan
04:59
and there's no two pieces alike at all. Every single one is different.
86
283748
4729
dan tidak ada dua kepingan yang sama. Setiap kepingan itu berbeda.
05:04
And the great thing with that is the fact that we can calibrate
87
288477
2512
Dan yang luar biasa adalah fakta bahwa kita dapat menera ulang
05:06
each one to be very, very specific to its location,
88
290989
3999
setiap kepingan itu secara khusus menurut letak,
05:10
to the angle of the sun, and also how the thing actually curls.
89
294988
4946
menurut sudut cahaya mataharinya, dan bagaimana benda ini melengkung.
05:15
So this kind of proof of concept project
90
299934
2806
Jadi pembuktian konsep ini
05:18
has a lot of implications
91
302740
1964
memiliki banyak sekali arti penting
05:20
to actual future application in architecture,
92
304704
3700
bagi penerapan di bidang arsitektur di masa depan,
05:24
and in this case, here you see a house,
93
308404
2505
dan di sini, Anda melihat sebuah rumah
05:26
that's for a developer in China,
94
310909
2433
yang dibangun oleh pengembang di Cina,
05:29
and it's actually a four-story glass box.
95
313342
2744
yang sebenarnya merupakan kotak kaca berlantai empat
05:31
It's still with that glass box because we still want that visual access,
96
316086
3837
karena kita menginginkan pemandangan
05:35
but now it's sheathed with this thermo-bimetal layer,
97
319923
3882
namun kini bangunan ini disarungi lapisan bimetal panas.
05:39
it's a screen that goes around it, and that layer can actually
98
323805
2465
Inilah layar yang mengelilinginya dan layar itu
05:42
open and close as that sun moves around on that surface.
99
326270
4028
dapat membuka dan menutup saat matahari bergerak di permukaannya.
05:46
In addition to that, it can also screen areas for privacy,
100
330298
4562
Terlebih lagi, sistem ini dapat menutup untuk melindungi privasi
05:50
so that it can differentiate from some of the public areas
101
334860
2296
sehingga alat ini dapat membedakan daerah umum
05:53
in the space during different times of day.
102
337156
2592
dengan daerah pribadi pada waktu yang berbeda-beda.
05:55
And what it basically implies is that, in houses now,
103
339748
3263
Dan hal ini berarti bahwa di rumah-rumah
05:58
we don't need drapes or shutters or blinds anymore
104
343011
3417
kita tidak memerlukan gorden, tirai, atau kerai
06:02
because we can sheath the building with these things,
105
346428
2167
karena kita dapat menyarungi gedung dengan alat ini,
06:04
as well as control the amount of air conditioning you need inside that building.
106
348595
5567
dan juga mengendalikan jumlah AC yang Anda perlukan di dalam ruangan.
06:10
I'm also looking at trying to develop some building components for the market,
107
354162
3389
Saya juga mencoba mengembangkan beberapa komponen gedung
06:13
and so here you see a pretty typical
108
357551
2489
sehingga Anda bisa melihat jendela panel ganda biasa
06:15
double-glazed window panel, and in that panel,
109
360040
4731
dan di dalam panel itu, di antara
06:20
between those two pieces of glass, that double-glazing,
110
364771
2927
kedua kepingan kaca itu,
06:23
I'm trying to work on making
111
367698
2177
saya mencoba membuat
06:25
a thermo-bimetal pattern system
112
369875
2069
pola sistem bimetal panas
06:27
so that when the sun hits that outside layer
113
371944
2672
sehingga saat sinar matahari mengenai lapisan luarnya
06:30
and heats that interior cavity, that thermo-bimetal
114
374616
4644
dan memanaskan ruang kosong di dalamnya, bimetal panas itu
06:35
will begin to curl, and what actually will happen then
115
379260
2776
akan mulai melengkung, dan yang terjadi adalah
06:37
is it'll start to block out the sun
116
382036
2303
panel itu mulai menghalangi sinar matahari
06:40
in certain areas of the building,
117
384339
1874
di tempat-tempat tertentu di gedung itu,
06:42
and totally, if necessary.
118
386213
1941
jika perlu, menghalangi semuanya.
06:44
And so you can imagine, even in this application, that
119
388154
2508
Sehingga Anda dapat membayangkan, dalam penerapannya
06:46
in a high-rise building where the panel systems go
120
390662
2677
di gedung-gedung tinggi, di mana sistem ini berada
06:49
from floor to floor up to 30, 40 floors, the entire surface
121
393339
4767
lantai demi lantai hingga 30 atau 40 lantai, seluruh permukaannya
06:54
could be differentiated at different times of day
122
398106
2190
dapat dibedakan pada waktu yang berbeda
06:56
depending on how that sun moves across and hits that surface.
123
400296
5459
tergantung pada bagaimana cahaya matahari bergerak di permukaannya.
07:01
And these are some later studies that I'm working on
124
405755
2819
Dan inilah kajian terbaru yang saya kerjakan saat ini
07:04
right now that are on the boards, where you can see,
125
408574
2264
yang masih ada di meja, di mana Anda dapat melihat
07:06
in the bottom right-hand corner, with the red, it's actually
126
410838
3341
di bagian sudut kanan bawah, yang berwarna merah,
07:10
smaller pieces of thermometal, and it's actually going to,
127
414179
2278
sebenarnya itu adalah kepingan termostat yang lebih kecil yang sebenarnya
07:12
we're trying to make it move like cilia or eyelashes.
128
416457
5246
kami harapkan dapat bergerak seperti cilia atau bulu mata.
07:17
This last project is also of components.
129
421703
2482
Proyek terbaru ini juga komponen dari hal ini.
07:20
The influence -- and if you have noticed, one of my
130
424185
3857
Pengaruhnya -- jika Anda sadari, salah satu lingkkungan
07:23
spheres of influence is biology -- is from a grasshopper.
131
428042
3576
yang mempengaruhi saya adalah biologi -- yaitu belalang.
07:27
And grasshoppers have a different kind of breathing system.
132
431618
2607
Belalang memiliki berbagai jenis sistem pernafasan.
07:30
They breathe through holes in their sides called spiracles,
133
434225
3402
Mereka bernafas melalui lubang di sisi tubuhnya yang disebut spirakel,
07:33
and they bring the air through and it moves through their system to cool them down,
134
437627
3490
mereka menghirup udara dan menggerakkannya melalui sistem pernafasan mereka
07:37
and so in this project, I'm trying to look at how we can
135
441117
3382
untuk mendinginkan udara, sehingga dalam proyek ini, saya mencari cara agar kita dapat
07:40
consider that in architecture too, how we can bring
136
444499
2182
menggunakannya dalam arsitektur, bagaimana kita dapat
07:42
air through holes in the sides of a building.
137
446681
2666
memasukkan udara melalui lubang pada sisi gedung.
07:45
And so you see here some early studies of blocks,
138
449347
2973
Dan Anda dapat melihat beberapa kajian awal dari balok ini
07:48
where those holes are actually coming through,
139
452320
2513
di mana lubang itu sebenarnya menembus dinding,
07:50
and this is before the thermo-bimetal is applied,
140
454833
3720
inilah kondisi sebelum bimetal panas itu dipasang,
07:54
and this is after the bimetal is applied. Sorry, it's a little
141
458553
2699
dan inilah sesudahnya. Maaf, sedikit sulit untuk dilihat,
07:57
hard to see, but on the surfaces, you can see these red arrows.
142
461252
3208
namun di permukaannya, Anda dapat melihat anak panah merah ini.
08:00
On the left, it's when it's cold and the thermo-bimetal
143
464460
3178
Di sebelah kiri, saat suhu dingin, bimetal panas itu rata
08:03
is flat so it will constrict air from passing through the blocks,
144
467638
3602
sehingga menghalangi udara agar tidak melalui balok
08:07
and on the right, the thermo-bimetal curls
145
471240
2040
dan di sebalah kanan, bimetal panas itu melengkung
08:09
and allows that air to pass through, so those are two different
146
473280
3546
sehingga udara dapat lewat, jadi inilah dua komponen berbeda
08:12
components that I'm working on, and again,
147
476826
1816
yang sedang saya kerjakan, dan kembali,
08:14
it's a completely different thing, because you can imagine
148
478642
2312
ini sama sekali berbeda, karena Anda dapat membayangkan
08:16
that air could potentially be coming through the walls
149
480954
2727
bahwa udara dapat masuk melalui dinding
08:19
instead of opening windows.
150
483681
2881
tanpa harus membuka jendela.
08:22
So I want to leave you with one last impression about
151
486562
2688
Jadi saya ingin meninggalkan Anda sebuah kesan terakhir
08:25
the project, or this kind of work and using smart materials.
152
489250
4380
akan proyek ini menggunakan bahan cerdas ini.
08:29
When you're tired of opening and closing those blinds
153
493630
3180
Saat Anda lelah membuka dan menutup kerai itu
08:32
day after day, when you're on vacation
154
496810
2993
setiap hari, atau saat Anda berlibur
08:35
and there's no one there on the weekends to be turning off and on the controls,
155
499803
4039
dan tidak ada orang pada akhir pekan untuk mengendalikan udara itu
08:39
or when there's a power outage, and you have
156
503842
2355
atau saat terjadi pemadaman listrik
08:42
no electricity to rely on, these thermo-bimetals
157
506197
3021
bimetal panas ini akan tetap bekerja
08:45
will still be working tirelessly, efficiently
158
509218
3998
tanpa kenal lelah, dengan efisien,
08:49
and endlessly. Thank you. (Applause)
159
513216
3306
tanpa henti. Terima kasih. (Tepuk tangan)
08:52
(Applause)
160
516522
2792
(Tepuk tangan)
ABOUT THE SPEAKER
Doris Kim Sung - ArchitectDoris 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.
Doris Kim Sung | Speaker | TED.com