TEDGlobal 2009
Rachel Armstrong: Architecture that repairs itself?
Rachel Armstrong: Architectuur die zichzelf herstelt?
Filmed:
Readability: 4.7
1,344,794 views
Het Italiaanse Venetië is aan het zinken. Om het te redden, zegt Rachel Armstrong, moeten we architectuur die gemaakt is van inerte materialen overstijgen en architectuur creëren die zelf groeit. Ze stelt een materiaal voor dat niet echt leeft, zichzelf herstelt en ook koolstof opslaat.
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
Vandaag hebben alle gebouwen iets gemeen.
00:19
They're made using Victorian technologies.
1
4000
3000
Ze zijn gemaakt
op basis van Victoriaanse technologie.
op basis van Victoriaanse technologie.
00:22
This involves blueprints,
2
7000
3000
Dat wil zeggen plannen,
00:25
industrial manufacturing
3
10000
2000
industriële fabricage
00:27
and construction using teams of workers.
4
12000
3000
en constructie door teams van arbeiders.
00:30
All of this effort results in an inert object.
5
15000
3000
Al die inspanningen leiden tot een inert object.
00:33
And that means that there is a one-way transfer of energy
6
18000
3000
Dat betekent
dat er een eenrichtingstransfer is van energie
dat er een eenrichtingstransfer is van energie
00:36
from our environment into our homes and cities.
7
21000
4000
vanuit ons milieu naar onze huizen en steden.
00:40
This is not sustainable.
8
25000
2000
Dat is niet duurzaam.
00:42
I believe that the only way that it is possible for us
9
27000
3000
Volgens mij is de enige manier waarop we
00:45
to construct genuinely sustainable homes and cities
10
30000
3000
echt duurzame huizen en steden kunnen bouwen,
00:48
is by connecting them to nature,
11
33000
2000
door ze met de natuur te verbinden,
00:50
not insulating them from it.
12
35000
3000
niet door ze ervan te isoleren.
00:53
Now, in order to do this, we need the right kind of language.
13
38000
4000
Om dat te doen,
hebben we de juiste taal nodig.
hebben we de juiste taal nodig.
00:57
Living systems are in constant conversation
14
42000
2000
Levende systemen zijn constant in gesprek
00:59
with the natural world,
15
44000
2000
met de natuur,
01:01
through sets of chemical reactions called metabolism.
16
46000
4000
door chemische reacties, metabolisme genaamd.
01:05
And this is the conversion of one group of substances
17
50000
3000
Dit is de omzetting van één groep substanties
01:08
into another, either through
18
53000
2000
in een andere,
01:10
the production or the absorption of energy.
19
55000
3000
door de productie
of de absorptie van energie.
of de absorptie van energie.
01:13
And this is the way in which living materials
20
58000
2000
Dit is de manier waarop levende materialen
01:15
make the most of their local resources
21
60000
3000
het beste halen uit hun plaatselijke middelen,
01:18
in a sustainable way.
22
63000
3000
op een duurzame manier.
01:21
So, I'm interested in the use of
23
66000
2000
Ik heb interesse voor het gebruik van
01:23
metabolic materials for the practice of architecture.
24
68000
5000
metabolische materialen voor de architectuurpraktijk.
01:28
But they don't exist. So I'm having to make them.
25
73000
2000
Maar die bestaan niet.
Dus moet ik ze maken.
Dus moet ik ze maken.
01:30
I'm working with architect Neil Spiller
26
75000
2000
Ik werk samen met architect Neil Spiller
01:32
at the Bartlett School of Architecture,
27
77000
2000
aan de Bartlett School of Architecture.
01:34
and we're collaborating with international scientists
28
79000
2000
We werken samen
met internationale wetenschappers
met internationale wetenschappers
01:36
in order to generate these new materials
29
81000
2000
om deze nieuwe materialen
01:38
from a bottom up approach.
30
83000
2000
van onderuit te maken.
01:40
That means we're generating them from scratch.
31
85000
2000
Dat betekent dat we ze vanuit het niets creëren.
01:42
One of our collaborators is chemist Martin Hanczyc,
32
87000
4000
Een van onze medewerkers is
scheikundige Martin Hanczyc,
scheikundige Martin Hanczyc,
01:46
and he's really interested in the transition from
33
91000
3000
die grote belangstelling heeft voor de overgang van
01:49
inert to living matter.
34
94000
2000
inerte naar levende materie.
01:51
Now, that's exactly the kind of process that I'm interested in,
35
96000
3000
Dat is precies het soort proces
waar ik in geïnteresseerd ben,
waar ik in geïnteresseerd ben,
01:54
when we're thinking about sustainable materials.
36
99000
2000
als we het over duurzame materialen hebben.
01:56
So, Martin, he works with a system called the protocell.
37
101000
5000
Martin werkt met een systeem
dat hij de Protocel noemt.
dat hij de Protocel noemt.
02:01
Now all this is -- and it's magic --
38
106000
3000
Dit is niet meer dan -- het is magisch --
02:04
is a little fatty bag. And it's got a chemical battery in it.
39
109000
3000
is een klein vettig zakje.
Er zit een chemische batterij in.
Er zit een chemische batterij in.
02:07
And it has no DNA.
40
112000
3000
Het heeft geen DNA.
02:10
This little bag is able to conduct itself
41
115000
2000
Dit zakje kan zich gedragen
02:12
in a way that can only be described as living.
42
117000
3000
op een manier die je alleen
als levend kan omschrijven.
als levend kan omschrijven.
02:15
It is able to move around its environment.
43
120000
3000
Het kan zich bewegen in zijn omgeving.
02:18
It can follow chemical gradients.
44
123000
2000
Het kan chemische gradiënten volgen.
02:20
It can undergo complex reactions,
45
125000
3000
Het kan complexe reacties ondergaan,
02:23
some of which are happily architectural.
46
128000
4000
waarvan sommige architecturaal geslaagd zijn.
02:27
So here we are. These are protocells,
47
132000
2000
Daar staan we dus.
Dit zijn protocellen,
Dit zijn protocellen,
02:29
patterning their environment.
48
134000
2000
die patronen maken in hun omgeving.
02:31
We don't know how they do that yet.
49
136000
3000
We weten nog niet hoe ze dat doen.
02:34
Here, this is a protocell, and it's vigorously shedding this skin.
50
139000
4000
Hier is een protocel die krachtig zijn huid afschudt.
02:38
Now, this looks like a chemical kind of birth.
51
143000
2000
Dit ziet er als een soort chemische geboorte uit.
02:40
This is a violent process.
52
145000
3000
Dit is een gewelddadig proces.
02:43
Here, we've got a protocell to extract carbon dioxide
53
148000
3000
Hier is een protocel die koolstofdioxide onttrekt
02:46
out of the atmosphere
54
151000
2000
aan de atmosfeer
02:48
and turn it into carbonate.
55
153000
2000
en er carbonaat van maakt.
02:50
And that's the shell around that globular fat.
56
155000
2000
Dat is het vlies rondom het vetbolletje.
02:52
They are quite brittle. So you've only got a part of one there.
57
157000
3000
Ze zijn erg broos.
Dat is maar een deeltje.
Dat is maar een deeltje.
02:55
So what we're trying to do is, we're trying to push these technologies
58
160000
3000
We proberen deze technologie te verfijnen tot ze
02:58
towards creating bottom-up construction approaches
59
163000
2000
een aanpak van onderuit creëert
03:00
for architecture,
60
165000
2000
voor de architectuur,
03:02
which contrast the current, Victorian, top-down methods
61
167000
3000
in tegenstelling tot
de huidige Victoriaanse methodes van bovenaf,
de huidige Victoriaanse methodes van bovenaf,
03:05
which impose structure upon matter.
62
170000
3000
die structuur opleggen aan de materie.
03:08
That can't be energetically sensible.
63
173000
3000
Dat kan onmogelijk steek houden
vanuit energetisch standpunt.
vanuit energetisch standpunt.
03:11
So, bottom-up materials
64
176000
2000
Materialen van onderuit
03:13
actually exist today.
65
178000
2000
bestaan vandaag al.
03:15
They've been in use, in architecture, since ancient times.
66
180000
3000
Ze worden al sinds de oudheid gebruikt
in de architectuur.
in de architectuur.
03:18
If you walk around the city of Oxford, where we are today,
67
183000
3000
Als je rondwandelt in Oxford,
waar we vandaag zijn,
waar we vandaag zijn,
03:21
and have a look at the brickwork,
68
186000
2000
en je kijkt naar het metselwerk,
03:23
which I've enjoyed doing in the last couple of days,
69
188000
2000
wat ik de laatste paar dagen heb gedaan,
03:25
you'll actually see that a lot of it is made of limestone.
70
190000
2000
dan zie je dat die voor een groot deel
van kalksteen is gemaakt.
van kalksteen is gemaakt.
03:27
And if you look even closer,
71
192000
2000
Als je nog beter kijkt,
03:29
you'll see, in that limestone, there are little shells
72
194000
2000
zie je dat er in kalksteen kleine schelpjes zitten,
03:31
and little skeletons that are piled upon each other.
73
196000
3000
en kleine skeletten die opgestapeld zijn.
03:34
And then they are fossilized over millions of years.
74
199000
3000
Die zijn over miljoenen jaren heen gefossiliseerd.
03:37
Now a block of limestone, in itself,
75
202000
2000
Een blok kalksteen is op zich
03:39
isn't particularly that interesting.
76
204000
3000
niet zo bijzonder interessant.
03:42
It looks beautiful.
77
207000
2000
Het ziet er mooi uit.
03:44
But imagine what the properties of this limestone block might be
78
209000
4000
Maar stel je voor wat de eigenschappen
van deze kalksteen zouden kunnen zijn
van deze kalksteen zouden kunnen zijn
03:48
if the surfaces were actually
79
213000
2000
als de oppervlaktes
03:50
in conversation with the atmosphere.
80
215000
3000
in gesprek waren met de atmosfeer.
03:53
Maybe they could extract carbon dioxide.
81
218000
3000
Misschien zouden ze koolstofdioxide
kunnen extraheren.
kunnen extraheren.
03:56
Would it give this block of limestone new properties?
82
221000
3000
Zou dit blok kalksteen daardoor nieuwe eigenschappen krijgen?
03:59
Well, most likely it would. It might be able to grow.
83
224000
3000
Waarschijnlijk wel.
Misschien kan het groeien.
Misschien kan het groeien.
04:02
It might be able to self-repair, and even respond
84
227000
2000
Misschien kan het zichzelf herstellen
04:04
to dramatic changes
85
229000
2000
en reageren op dramatische wijzigingen
04:06
in the immediate environment.
86
231000
2000
in de onmiddellijke omgeving.
04:08
So, architects are never happy
87
233000
3000
Architecten zijn nooit blij
04:11
with just one block of an interesting material.
88
236000
3000
met slechts één blok van een interessant materiaal.
04:14
They think big. Okay?
89
239000
2000
Ze zien het groots.
04:16
So when we think about scaling up metabolic materials,
90
241000
3000
Dus als we nadenken
over het opschalen van metabolische materialen,
over het opschalen van metabolische materialen,
04:19
we can start thinking about ecological interventions
91
244000
2000
dan kunnen we beginnen te denken
over ecologische interventies,
over ecologische interventies,
04:21
like repair of atolls,
92
246000
2000
zoals het herstellen van een atol,
04:23
or reclamation of parts of a city
93
248000
3000
of de drooglegging van delen van een stad
04:26
that are damaged by water.
94
251000
2000
die door water beschadigd zijn.
04:28
So, one of these examples
95
253000
2000
Eén van deze voorbeelden
04:30
would of course be the historic city of Venice.
96
255000
3000
zou natuurlijk de historische stad Venetië zijn.
04:33
Now, Venice, as you know, has a tempestuous relationship with the sea,
97
258000
4000
Zoals jullie weten heeft Venetië
een stormachtige relatie met de zee
een stormachtige relatie met de zee
04:37
and is built upon wooden piles.
98
262000
2000
en is het op houten palen gebouwd.
04:39
So we've devised a way by which it may be possible
99
264000
3000
We hebben een manier ontworpen waardoor
04:42
for the protocell technology that we're working with
100
267000
2000
de protoceltechnologie waar we mee werken,
04:44
to sustainably reclaim Venice.
101
269000
3000
Venetië op duurzame wijze kan droogleggen.
04:47
And architect Christian Kerrigan
102
272000
2000
Architect Christian Kerrigan
04:49
has come up with a series of designs that show us
103
274000
2000
heeft een reeks ontwerpen bedacht die ons tonen
04:51
how it may be possible to actually grow a limestone reef
104
276000
3000
hoe we een kalksteenrif kunnen kweken
04:54
underneath the city.
105
279000
2000
onder de stad.
04:56
So, here is the technology we have today.
106
281000
3000
Hier is de technologie die we vandaag hebben.
04:59
This is our protocell technology,
107
284000
2000
Dit is onze protoceltechnologie,
05:01
effectively making a shell, like its limestone forefathers,
108
286000
4000
die echt een schelp maakt,
zoals haar kalksteen-voorvaderen,
zoals haar kalksteen-voorvaderen,
05:05
and depositing it in a very complex environment,
109
290000
3000
en die afzet in een zeer complexe omgeving,
05:08
against natural materials.
110
293000
2000
tegen natuurlijke materialen.
05:10
We're looking at crystal lattices to see the bonding process in this.
111
295000
3000
We bekijken traliewerk van kristal
om het bindingsproces te zien.
om het bindingsproces te zien.
05:13
Now, this is the very interesting part.
112
298000
2000
Dit is het erg interessante deel.
05:15
We don't just want limestone dumped everywhere in all the pretty canals.
113
300000
3000
We willen niet dat er kalksteen wordt gedumpt
in al die mooie kanalen.
in al die mooie kanalen.
05:18
What we need it to do is to be
114
303000
2000
Het moet creatief
05:20
creatively crafted around the wooden piles.
115
305000
4000
rond de houten palen gecreëerd worden.
05:24
So, you can see from these diagrams that the protocell is actually
116
309000
2000
Je kan uit deze diagrammen afleiden
05:26
moving away from the light,
117
311000
2000
dat de protocel zich van het licht verwijdert,
05:28
toward the dark foundations.
118
313000
2000
naar de donkere funderingen.
05:30
We've observed this in the laboratory.
119
315000
2000
We hebben dat in het laboratorium geobserveerd.
05:32
The protocells can actually move away from the light.
120
317000
3000
Protocellen kunnen zich van het licht verwijderen.
05:35
They can actually also move towards the light. You have to just choose your species.
121
320000
3000
Ze kunnen ook het licht opzoeken.
Je moet gewoon de juiste soort kiezen.
Je moet gewoon de juiste soort kiezen.
05:38
So that these don't just exist as one entity,
122
323000
2000
Het is dus niet één eenheid,
05:40
we kind of chemically engineer them.
123
325000
3000
we doen een soort van chemische engineering.
05:43
And so here the protocells are depositing their limestone
124
328000
3000
De protocellen zetten hun kalksteen af
05:46
very specifically, around the foundations of Venice,
125
331000
3000
op een heel specifieke manier,
rond de funderingen van Venetië,
rond de funderingen van Venetië,
05:49
effectively petrifying it.
126
334000
2000
en verstenen die daadwerkelijk.
05:51
Now, this isn't going to happen tomorrow. It's going to take a while.
127
336000
4000
Dat zal niet voor morgen zijn.
Het duurt een tijdje.
Het duurt een tijdje.
05:55
It's going to take years of tuning and monitoring this technology
128
340000
4000
Het zal jaren vergen van verfijning
en monitoring van de technologie,
en monitoring van de technologie,
05:59
in order for us to become ready
129
344000
2000
tot we klaar zijn
06:01
to test it out in a case-by-case basis
130
346000
2000
om het te testen in een paar gevallen,
06:03
on the most damaged and stressed buildings within the city of Venice.
131
348000
3000
op de meest beschadigde
en gestresseerde gebouwen van Venetië.
en gestresseerde gebouwen van Venetië.
06:06
But gradually, as the buildings are repaired,
132
351000
3000
Maar naarmate de gebouwen worden hersteld,
06:09
we will see the accretion of a limestone reef beneath the city.
133
354000
3000
zullen we een kalksteenrif zien groeien
onder de stad.
onder de stad.
06:12
An accretion itself is a huge sink of carbon dioxide.
134
357000
4000
Zo'n aanwas is zelf een enorme verzamelbak
van koolstofdioxide.
van koolstofdioxide.
06:16
Also it will attract the local marine ecology,
135
361000
3000
Het zal de locale mariene ecologie aantrekken,
06:19
who will find their own ecological niches within this architecture.
136
364000
4000
en die zal haar eigen ecologische niches
in deze architectuur vinden.
in deze architectuur vinden.
06:23
So, this is really interesting. Now we have an architecture
137
368000
3000
Dit is dus echt interessant.
We hebben nu een architectuur
We hebben nu een architectuur
06:26
that connects a city to the natural world
138
371000
3000
die de stad met de natuur verbindt
06:29
in a very direct and immediate way.
139
374000
2000
op een directe en onmiddellijke manier.
06:31
But perhaps the most exciting thing about it
140
376000
3000
Maar het spannendste eraan is
06:34
is that the driver of this technology is available everywhere.
141
379000
3000
dat de driver van deze technologie
overal verkrijgbaar is.
overal verkrijgbaar is.
06:37
This is terrestrial chemistry. We've all got it,
142
382000
3000
Dit is aardse chemie.
Dat hebben we allemaal.
Dat hebben we allemaal.
06:40
which means that this technology is just as appropriate
143
385000
3000
Daardoor is deze technologie net zo geschikt
06:43
for developing countries as it is
144
388000
2000
voor ontwikkelingslanden
06:45
for First World countries.
145
390000
2000
als voor landen uit de Eerste Wereld.
06:47
So, in summary, I'm generating metabolic materials
146
392000
3000
Samengevat: ik genereer metabolische materialen
06:50
as a counterpoise to Victorian technologies,
147
395000
3000
als tegengewicht voor Victoriaanse technologieën
06:53
and building architectures from a bottom-up approach.
148
398000
3000
en ik bouw architectuur van onderuit op.
06:56
Secondly, these metabolic materials
149
401000
2000
Ten tweede hebben deze metabolische materialen
06:58
have some of the properties of living systems,
150
403000
2000
een aantal eigenschappen van levende systemen,
07:00
which means they can perform in similar ways.
151
405000
3000
waardoor ze
een vergelijkbare performantie kunnen hebben.
een vergelijkbare performantie kunnen hebben.
07:03
They can expect to have a lot of forms and functions
152
408000
3000
Ze kunnen naar verwachting
vele vormen en functies hebben
vele vormen en functies hebben
07:06
within the practice of architecture.
153
411000
2000
in de architectuurpraktijk.
07:08
And finally, an observer in the future
154
413000
3000
Ten slotte: een observator uit de toekomst
07:11
marveling at a beautiful structure in the environment
155
416000
3000
die een mooie structuur in de omgeving zal bekijken,
07:14
may find it almost impossible to tell
156
419000
3000
zal misschien onmogelijk kunnen zeggen
07:17
whether this structure
157
422000
2000
of deze structuur
07:19
has been created by a natural process
158
424000
2000
door een natuurlijk proces is ontstaan
07:21
or an artificial one.
159
426000
2000
of door een kunstmatig proces.
07:23
Thank you.
160
428000
2000
Dank je wel.
07:25
(Applause)
161
430000
4000
(Applaus)
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