TEDGlobal 2009
Rachel Armstrong: Architecture that repairs itself?
Rachel Armstrong: Arquitectura que se auto-repara?
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Veneza, em Itália, está a afundar-se. Para salvar a cidade, Rachel Armstrong declara que necessitamos de ultrapassar a ideia de arquitectura feita de materiais inertes, e, como alternativa, pensar em arquitectura que cresce por si mesma. Ela propõe um material não-exactamente-vivo que se reconstroi e ainda - que consegue apreender carbono.
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
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00:15
All buildings today have something in common.
0
0
4000
Todos os edifícios actuais têm algo em comum.
00:19
They're made using Victorian technologies.
1
4000
3000
São realizados através do uso de tecnologias da época Victoriana.
00:22
This involves blueprints,
2
7000
3000
Isto envolve desenhos técnicos,
00:25
industrial manufacturing
3
10000
2000
manufactura industrial
00:27
and construction using teams of workers.
4
12000
3000
e construção baseada em equipas de trabalhadores.
00:30
All of this effort results in an inert object.
5
15000
3000
Todos estes esforços têm como resultado um objecto inerte.
00:33
And that means that there is a one-way transfer of energy
6
18000
3000
E isso significa que existe apenas uma direção de transferência energética:
00:36
from our environment into our homes and cities.
7
21000
4000
do nosso ambiente para as nossas casas e cidades.
00:40
This is not sustainable.
8
25000
2000
Isto não é sustentável.
00:42
I believe that the only way that it is possible for us
9
27000
3000
Acredito que a única maneira possível que temos
00:45
to construct genuinely sustainable homes and cities
10
30000
3000
de construir casas e cidades sustentáveis de forma realmente genuína
00:48
is by connecting them to nature,
11
33000
2000
reside na sua ligação à natureza
00:50
not insulating them from it.
12
35000
3000
e não no seu isolamento da mesma.
00:53
Now, in order to do this, we need the right kind of language.
13
38000
4000
Para conseguir isto, precisamos do tipo certo de linguagem.
00:57
Living systems are in constant conversation
14
42000
2000
Os sistemas vivos encontram-se numa conversa contínua
00:59
with the natural world,
15
44000
2000
com o mundo natural,
01:01
through sets of chemical reactions called metabolism.
16
46000
4000
através de grupos de reações químicas, denominados metabolismo.
01:05
And this is the conversion of one group of substances
17
50000
3000
E isto significa a conversão de um grupo de substâncias
01:08
into another, either through
18
53000
2000
noutro grupo, quer através
01:10
the production or the absorption of energy.
19
55000
3000
da produção ou da absorção de energia.
01:13
And this is the way in which living materials
20
58000
2000
E esta é a maneira através da qual materiais vivos
01:15
make the most of their local resources
21
60000
3000
produzem a maioria dos seus recursos locais
01:18
in a sustainable way.
22
63000
3000
de uma forma sustentável.
01:21
So, I'm interested in the use of
23
66000
2000
Portanto, estou interessada no uso de
01:23
metabolic materials for the practice of architecture.
24
68000
5000
materiais metabólicos para a práctica da arquitectura.
01:28
But they don't exist. So I'm having to make them.
25
73000
2000
Mas estes não existem. Pelo que tenho de os produzir.
01:30
I'm working with architect Neil Spiller
26
75000
2000
De momento trabalho com o arquitecto Neil Spiller
01:32
at the Bartlett School of Architecture,
27
77000
2000
na Bartlett School of Architecture.
01:34
and we're collaborating with international scientists
28
79000
2000
E colaboramos com cientistas internacionais
01:36
in order to generate these new materials
29
81000
2000
para gerar estes novos materiais
01:38
from a bottom up approach.
30
83000
2000
através de uma aproximação "bottom-up" - da "base" para o "topo".
01:40
That means we're generating them from scratch.
31
85000
2000
Isto siginifica que estamos a gerar estes materiais de raíz.
01:42
One of our collaborators is chemist Martin Hanczyc,
32
87000
4000
Um dos nossos colaboradoes é o químico Martin Hanczyc,
01:46
and he's really interested in the transition from
33
91000
3000
e ele está realmente interessado na transição de
01:49
inert to living matter.
34
94000
2000
matéria inerte para matéria viva.
01:51
Now, that's exactly the kind of process that I'm interested in,
35
96000
3000
Agora, este é exactamente o tipo de processo em que estou interessada
01:54
when we're thinking about sustainable materials.
36
99000
2000
quando se pensa em materiais sustentáveis.
01:56
So, Martin, he works with a system called the protocell.
37
101000
5000
O Martin trabalha com um sistema chamado proto-célula.
02:01
Now all this is -- and it's magic --
38
106000
3000
Aquilo que realmente é - e isto é magia -
02:04
is a little fatty bag. And it's got a chemical battery in it.
39
109000
3000
é um pequeno saco de gordura. Que tem uma bateria química no seu interior.
02:07
And it has no DNA.
40
112000
3000
E não possui qualquer DNA.
02:10
This little bag is able to conduct itself
41
115000
2000
Este pequeno saco consegue conduzir-se a si mesmo
02:12
in a way that can only be described as living.
42
117000
3000
num modo que apenas pode ser descrito como "vivo".
02:15
It is able to move around its environment.
43
120000
3000
Pode mover-se no seu ambiente.
02:18
It can follow chemical gradients.
44
123000
2000
Pode seguir gradientes ou inclinações químicos.
02:20
It can undergo complex reactions,
45
125000
3000
Pode passar por reações complexas
02:23
some of which are happily architectural.
46
128000
4000
algumas das quais são afortunadamente arquitectónicas.
02:27
So here we are. These are protocells,
47
132000
2000
Portanto, aqui está. Estas são protocélulas,
02:29
patterning their environment.
48
134000
2000
moldando o seu ambiente.
02:31
We don't know how they do that yet.
49
136000
3000
Ainda não sabemos como fazem isto.
02:34
Here, this is a protocell, and it's vigorously shedding this skin.
50
139000
4000
Aqui está uma proto-célula, que descarta vigorosamente a sua pele.
02:38
Now, this looks like a chemical kind of birth.
51
143000
2000
Parece um tipo de nascimento químico.
02:40
This is a violent process.
52
145000
3000
É um processo violento.
02:43
Here, we've got a protocell to extract carbon dioxide
53
148000
3000
Aqui, temos uma proto-célula que extrai dióxido de carbono
02:46
out of the atmosphere
54
151000
2000
da atmosfera
02:48
and turn it into carbonate.
55
153000
2000
transformando o mesmo em carbonato.
02:50
And that's the shell around that globular fat.
56
155000
2000
E isto é a casca que rodeia a gordura globular.
02:52
They are quite brittle. So you've only got a part of one there.
57
157000
3000
São bastante quebradiças. Pelo que aqui apenas está parte de uma.
02:55
So what we're trying to do is, we're trying to push these technologies
58
160000
3000
Aquilo que fazemos: tentamos forçar estas tecnologias
02:58
towards creating bottom-up construction approaches
59
163000
2000
na direção da criação de construções típicas de uma aproximação "bottom-up" - de base para topo -
03:00
for architecture,
60
165000
2000
para a práctica arquitectónica
03:02
which contrast the current, Victorian, top-down methods
61
167000
3000
como alternativa aos correntes, e Victorianos, métodos
03:05
which impose structure upon matter.
62
170000
3000
que impõem estrutura sobre matéria.
03:08
That can't be energetically sensible.
63
173000
3000
Pois isto não pode ter senso do ponto de vista energético.
03:11
So, bottom-up materials
64
176000
2000
Materiais criados de raíz
03:13
actually exist today.
65
178000
2000
já existem contemporaneamente.
03:15
They've been in use, in architecture, since ancient times.
66
180000
3000
Têm sido utilizados, em arquitectura, desde tempos idos.
03:18
If you walk around the city of Oxford, where we are today,
67
183000
3000
Se se caminhar pela cidade de Oxford, onde estamos hoje,
03:21
and have a look at the brickwork,
68
186000
2000
e olharmos para as construções de tijolo,
03:23
which I've enjoyed doing in the last couple of days,
69
188000
2000
- o que tenho feito com prazer ao longo dos últimos dois dias -
03:25
you'll actually see that a lot of it is made of limestone.
70
190000
2000
podemos entender que grande parte é constituído de calcário.
03:27
And if you look even closer,
71
192000
2000
E se olharmos ainda mais de perto,
03:29
you'll see, in that limestone, there are little shells
72
194000
2000
podemos ver que, no calcário, existem pequenas conchas
03:31
and little skeletons that are piled upon each other.
73
196000
3000
e pequenos esqueletos que estão empilhados uns sobre os outros.
03:34
And then they are fossilized over millions of years.
74
199000
3000
E que estes estão fossilizados por milhões de anos.
03:37
Now a block of limestone, in itself,
75
202000
2000
Um bloco de calcário, em si mesmo,
03:39
isn't particularly that interesting.
76
204000
3000
não é particularmente interessante.
03:42
It looks beautiful.
77
207000
2000
É bonito.
03:44
But imagine what the properties of this limestone block might be
78
209000
4000
Mas imaginem as propriedades que este bloco de calcário poderá ter
03:48
if the surfaces were actually
79
213000
2000
se as suas superfícies estivessem, na realidade,
03:50
in conversation with the atmosphere.
80
215000
3000
em conversação com a atmosfera.
03:53
Maybe they could extract carbon dioxide.
81
218000
3000
Talvez pudessem extrair dióxido de carbono.
03:56
Would it give this block of limestone new properties?
82
221000
3000
Poderia isto dar novas propriedades a este bloco de calcário?
03:59
Well, most likely it would. It might be able to grow.
83
224000
3000
Bom, o mais provável seria que sim. Poderia talvez crescer.
04:02
It might be able to self-repair, and even respond
84
227000
2000
Poderia talvez, auto-reparar-se, e até responder
04:04
to dramatic changes
85
229000
2000
a mudanças dramáticas
04:06
in the immediate environment.
86
231000
2000
no ambiente próximo.
04:08
So, architects are never happy
87
233000
3000
Portanto, os arquitectos nunca estão felizes
04:11
with just one block of an interesting material.
88
236000
3000
com apenas um bloco de um material interessante.
04:14
They think big. Okay?
89
239000
2000
Eles pensam de forma mais abrangente. Ok?
04:16
So when we think about scaling up metabolic materials,
90
241000
3000
Pelo que quando pensamos em ampliar materiais metabólicos
04:19
we can start thinking about ecological interventions
91
244000
2000
podemos começar a pensar em intervenções ecológicas
04:21
like repair of atolls,
92
246000
2000
como a reparação de atois
04:23
or reclamation of parts of a city
93
248000
3000
ou a recuperação de partes de uma cidade
04:26
that are damaged by water.
94
251000
2000
que tenham sido danificadas por água.
04:28
So, one of these examples
95
253000
2000
Portanto, um dos exemplos
04:30
would of course be the historic city of Venice.
96
255000
3000
seria, obviamente, a cidade histórica de Veneza.
04:33
Now, Venice, as you know, has a tempestuous relationship with the sea,
97
258000
4000
Agora, Veneza, como sabem, tem uma relação tempestuosa com o mar,
04:37
and is built upon wooden piles.
98
262000
2000
e está construída sobre estacas de madeira.
04:39
So we've devised a way by which it may be possible
99
264000
3000
Pelo que pensámos num modo através do qual seja possível
04:42
for the protocell technology that we're working with
100
267000
2000
que a tecnologia de proto-células com as quais trabalhamos
04:44
to sustainably reclaim Venice.
101
269000
3000
possam ajudar a recuperar, de forma sustentável, a cidade de Veneza.
04:47
And architect Christian Kerrigan
102
272000
2000
E o arquitecto Christian Kerrigan
04:49
has come up with a series of designs that show us
103
274000
2000
criou uma série de designs que nos mostram
04:51
how it may be possible to actually grow a limestone reef
104
276000
3000
como poderia ser realmente possível criar e desenvolver um recife the calcário
04:54
underneath the city.
105
279000
2000
por baixo da cidade.
04:56
So, here is the technology we have today.
106
281000
3000
Esta é a tecnologia que temos hoje.
04:59
This is our protocell technology,
107
284000
2000
Esta é a nossa tecnologia proto-celular,
05:01
effectively making a shell, like its limestone forefathers,
108
286000
4000
criando, efectivamente, casca, como os seus antecedentes calcários,
05:05
and depositing it in a very complex environment,
109
290000
3000
e depositando a mesma, num ambiente muito complexo,
05:08
against natural materials.
110
293000
2000
junto a materiais naturais.
05:10
We're looking at crystal lattices to see the bonding process in this.
111
295000
3000
De momento, estamos a explorar treliças de cristais para verificar o processo de ligação nesta relação.
05:13
Now, this is the very interesting part.
112
298000
2000
Agora, esta é a parte interessante.
05:15
We don't just want limestone dumped everywhere in all the pretty canals.
113
300000
3000
Não queremos apenas a dispersão total de calcário por todos os bonitos canais de Veneza.
05:18
What we need it to do is to be
114
303000
2000
Precisamos que o calcário
05:20
creatively crafted around the wooden piles.
115
305000
4000
possa ser situado, de forma creativa, à volta das estacas de madeira.
05:24
So, you can see from these diagrams that the protocell is actually
116
309000
2000
Podem entender por estes diagramas que a proto-célula está, na realidade
05:26
moving away from the light,
117
311000
2000
a mover-se para onde se proteja da luz,
05:28
toward the dark foundations.
118
313000
2000
na direção da zona escura das fundações.
05:30
We've observed this in the laboratory.
119
315000
2000
Observámos este fenómeno em laboratório.
05:32
The protocells can actually move away from the light.
120
317000
3000
As proto-células conseguem realmente afastar-se da luz.
05:35
They can actually also move towards the light. You have to just choose your species.
121
320000
3000
Elas podem também mover-se na direção da luz. Apenas é necessário escolher a espécie.
05:38
So that these don't just exist as one entity,
122
323000
2000
Pelo que estas proto-células não existem como entidade,
05:40
we kind of chemically engineer them.
123
325000
3000
temos que desenhar e criar a sua composição química.
05:43
And so here the protocells are depositing their limestone
124
328000
3000
E portanto, aqui, as proto-células estão a depositar o seu calcário
05:46
very specifically, around the foundations of Venice,
125
331000
3000
de forma bastante específica, à volta das fundações de Veneza,
05:49
effectively petrifying it.
126
334000
2000
efectivamente, petrificando as mesmas.
05:51
Now, this isn't going to happen tomorrow. It's going to take a while.
127
336000
4000
Claro, isto não vai acontecer já amanhã. Vai demorar algum tempo.
05:55
It's going to take years of tuning and monitoring this technology
128
340000
4000
Vão demorar alguns anos de calibração e avaliação desta tecnologia
05:59
in order for us to become ready
129
344000
2000
de modo a que possamos estar prontos
06:01
to test it out in a case-by-case basis
130
346000
2000
para a testar em diversos casos particulares
06:03
on the most damaged and stressed buildings within the city of Venice.
131
348000
3000
dos edifícios mais danificados e estruturalmente problemáticos na cidade de Veneza.
06:06
But gradually, as the buildings are repaired,
132
351000
3000
Mas, gradualmente, quando alguns edifícios começarem a ser reparados,
06:09
we will see the accretion of a limestone reef beneath the city.
133
354000
3000
veremos a acresção de um recife de calcário debaixo da cidade.
06:12
An accretion itself is a huge sink of carbon dioxide.
134
357000
4000
uma acresção em si mesma é um tanque enorme de dióxido de carbono.
06:16
Also it will attract the local marine ecology,
135
361000
3000
E atrairá também ecologias marítimas locais,
06:19
who will find their own ecological niches within this architecture.
136
364000
4000
que encontrarão os seus próprios nichos ecológicos nesta arquitectura.
06:23
So, this is really interesting. Now we have an architecture
137
368000
3000
Portanto, isto é muito interessante. Agora temos uma arquitectura
06:26
that connects a city to the natural world
138
371000
3000
que liga a cidade ao mundo natural
06:29
in a very direct and immediate way.
139
374000
2000
de uma maneira muito directa e immediata.
06:31
But perhaps the most exciting thing about it
140
376000
3000
Mas talvez a parte mais excitante desta invenção
06:34
is that the driver of this technology is available everywhere.
141
379000
3000
é que o que move esta tecnologia, está diponível em qualquer sítio.
06:37
This is terrestrial chemistry. We've all got it,
142
382000
3000
Isto é química terrestre. Todos a temos.
06:40
which means that this technology is just as appropriate
143
385000
3000
O que significa que esta tecnologia é tão apropriada
06:43
for developing countries as it is
144
388000
2000
para países em desenvolvimento
06:45
for First World countries.
145
390000
2000
como para Países do Primeiro Mundo.
06:47
So, in summary, I'm generating metabolic materials
146
392000
3000
Portanto, como síntese, estamos a gerar materiais metabólicos
06:50
as a counterpoise to Victorian technologies,
147
395000
3000
como uma contraposição às tecnologias Victorianas
06:53
and building architectures from a bottom-up approach.
148
398000
3000
construindo assim arquitecturas "bottom-up" - fenómenos locais para efeitos globais - de base para topo.
06:56
Secondly, these metabolic materials
149
401000
2000
Por outro lado, estes materiais metabólicos
06:58
have some of the properties of living systems,
150
403000
2000
têm algumas das propriedades dos sistemas vivos
07:00
which means they can perform in similar ways.
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405000
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o que significa que podem ter uma performance similar aos mesmos.
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They can expect to have a lot of forms and functions
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3000
Pode esperar-se que venham a ter muitas formas e funções
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within the practice of architecture.
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411000
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dentro da práctica da Arquitectura.
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And finally, an observer in the future
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E, finalmente, um observador no futuro
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marveling at a beautiful structure in the environment
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encantado com uma estrutura elegante no ambiente
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may find it almost impossible to tell
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poderá ter dificuldade em entender
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whether this structure
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se esta estrutura
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has been created by a natural process
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foi criada por um processo natural
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or an artificial one.
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426000
2000
ou artificial.
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Thank you.
160
428000
2000
Obrigado.
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(Applause)
161
430000
4000
(Clapping).
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