Všechny dnešní budovy mají něco společného. Jsou postaveny pomocí technik z viktoriánské éry. Což zahrnuje plány, průmyslovou výrobu a stavbu prostřednictvím skupin dělníků. Všechny tyto snahy pak vedou k inertnímu objektu. Což znamená, že dochází jen k jednosměrnému přenosu energie, totiž z prostředí do domů a měst. A to není udržitelné. Jsem přesvědčena, že jediným způsobem, který je pro nás možný, jak stavět ryze udržitelné domy a města, je jejich spojení s přírodou, nikoli izolování od ní.
All buildings today have something in common. They're made using Victorian technologies. This involves blueprints, industrial manufacturing and construction using teams of workers. All of this effort results in an inert object. And that means that there is a one-way transfer of energy from our environment into our homes and cities. This is not sustainable. I believe that the only way that it is possible for us to construct genuinely sustainable homes and cities is by connecting them to nature, not insulating them from it.
Takže vlivem toho potřebujeme správný druh jazyka. Živé organismy jsou v neustálém rozhovoru s přírodním světem, a to prostřednictvím skupin chemických reakcí, kterým se říká metabolismus. Je to rozhovor jedné skupiny substancí s jinou skupinou, a to prostřednictvím vytváření anebo spotřebovávání energie. A tohle je způsob, kterým živé organismy využívají většinu svých zdrojů udržitelným způsobem. Takže se zajímám o použití metabolických materiálů pro využití v architektuře. Ale takové materiály neexistují. Musím je vytvořit.
Now, in order to do this, we need the right kind of language. Living systems are in constant conversation with the natural world, through sets of chemical reactions called metabolism. And this is the conversion of one group of substances into another, either through the production or the absorption of energy. And this is the way in which living materials make the most of their local resources in a sustainable way. So, I'm interested in the use of metabolic materials for the practice of architecture. But they don't exist. So I'm having to make them.
Pracuji s architektem Neilem Spillerem na Bartlettově škole architektury, kde spolupracujeme s mezinárodními vědci, abychom vytvořili tyhle nové materiály, přičemž využíváme přístup zdola nahoru. To znamená, že je od základů tvoříme. Jedním z našich spolupracovníků je chemik Martin Hanczyc, který se obzvlášť zajímá o přechod z inertní hmoty k hmotě živé. To je přesně ten druh procesu, který mě zajímá, když přemýšlíme o udržitelných materiálech.
I'm working with architect Neil Spiller at the Bartlett School of Architecture, and we're collaborating with international scientists in order to generate these new materials from a bottom up approach. That means we're generating them from scratch. One of our collaborators is chemist Martin Hanczyc, and he's really interested in the transition from inert to living matter. Now, that's exactly the kind of process that I'm interested in, when we're thinking about sustainable materials.
Takže Martin pracuje se systémem, kterému se říká protobuňka. Tohle všechno je -- je to kouzelné -- je to takový malý obtloustlý balíček, uvnitř kterého je chemická baterie. Nemá žádnou DNA. Tenhle malý balíček je schopný sám sebe řídit způsobem, který je možné popsat pouze jako žijící. Je schopný pohybovat se po svém okolí. Může sledovat chemické gradienty. Může podstupovat složité chemické reakce, pár z nich jsou architektonické, což nás těší. Dopracovali jsme se tedy sem. Tohle jsou protobuňky prozkoumávající své okolí. Zatím nevíme, jak to dělají. Tohle je protobuňka, která se rázně zbavuje kůže. Vypadá to tak trochu jako chemická obdoba narození. Je to násilný proces.
So, Martin, he works with a system called the protocell. Now all this is -- and it's magic -- is a little fatty bag. And it's got a chemical battery in it. And it has no DNA. This little bag is able to conduct itself in a way that can only be described as living. It is able to move around its environment. It can follow chemical gradients. It can undergo complex reactions, some of which are happily architectural. So here we are. These are protocells, patterning their environment. We don't know how they do that yet. Here, this is a protocell, and it's vigorously shedding this skin. Now, this looks like a chemical kind of birth. This is a violent process.
Tady máme protobuňku, která z atmosféry izoluje oxid uhličitý a přeměňuje jej na uhličitan. Což je ona skořápka kolem. Jsou celkem křehké. Takže tu máme jen část z ní. Snažíme se docílit, abychom tyto technologie použili k vytvoření zcela nových základů způsobů výstavby v architektuře, takže by byla v kontrastu k současné, viktoriánské, metodě shora dolů, která skládá hmotu do struktur. To však nemůže být energeticky citlivé.
Here, we've got a protocell to extract carbon dioxide out of the atmosphere and turn it into carbonate. And that's the shell around that globular fat. They are quite brittle. So you've only got a part of one there. So what we're trying to do is, we're trying to push these technologies towards creating bottom-up construction approaches for architecture, which contrast the current, Victorian, top-down methods which impose structure upon matter. That can't be energetically sensible.
Materiály v metodě shora dolů v současnosti existují. V architektuře se používají už od dob antiky. Když se procházíte po Oxfordu, kde nyní jsme, a podíváte se na zdivo, což jsem s chutí dělala po několik posledních dní, uvidíte, že mnohokrát je použit vápenec. A pokud se podíváte ještě blíž, spatříte, že v tomto vápenci jsou malé skořápky a malé kostřičky, které jsou nahromaděny jedna na druhé. A pak během milionů let kameněly.
So, bottom-up materials actually exist today. They've been in use, in architecture, since ancient times. If you walk around the city of Oxford, where we are today, and have a look at the brickwork, which I've enjoyed doing in the last couple of days, you'll actually see that a lot of it is made of limestone. And if you look even closer, you'll see, in that limestone, there are little shells and little skeletons that are piled upon each other. And then they are fossilized over millions of years.
Takže teď už není kvádr vápence tak zajímavý. Ale vypadá nádherně. Ale představte si, jaké vlastnosti by tento vápenec mohl mít, kdyby jeho povrch vedl rozhovor s atmosférou. Možná by z ní mohl odstraňovat oxid uhličitý. Mohly by se tomuto kvádru vápence dodat nové vlastnosti? No, velmi pravděpodobně ano. Mohl by růst. Mohl by se sám opravovat či dokonce reagovat na dramatické změny v nejbližším okolí.
Now a block of limestone, in itself, isn't particularly that interesting. It looks beautiful. But imagine what the properties of this limestone block might be if the surfaces were actually in conversation with the atmosphere. Maybe they could extract carbon dioxide. Would it give this block of limestone new properties? Well, most likely it would. It might be able to grow. It might be able to self-repair, and even respond to dramatic changes in the immediate environment.
Architekti se nikdy nespokojí jen s jedním kvádrem zajímavého materiálu. Přemýšlejí ve velkém. Rozumíte? Takže když přemýšlíme o rozšiřování metabolických materiálů, můžeme začít přemýšlet o ekologických zásazích, jako je oprava atolů, nebo opravení částí měst, které jsou poškozeny vodou. Jedním z příkladů by mohly být historické Benátky. Benátky, jak jistě víte, mají bouřlivý vztah s mořem, vyrůstají z něj na dřevěných pilířích. Vyvinuli jsme způsob, který by mohl být schopný pomocí technologie protobuněk, se kterými pracujeme, navrátit stav Benátek do původní podoby. A architekt Christian Kerrigan přišel se skupinou návrhů, které nám ukazují, jak by bylo možné vypěstovat vápencový útes pod městem.
So, architects are never happy with just one block of an interesting material. They think big. Okay? So when we think about scaling up metabolic materials, we can start thinking about ecological interventions like repair of atolls, or reclamation of parts of a city that are damaged by water. So, one of these examples would of course be the historic city of Venice. Now, Venice, as you know, has a tempestuous relationship with the sea, and is built upon wooden piles. So we've devised a way by which it may be possible for the protocell technology that we're working with to sustainably reclaim Venice. And architect Christian Kerrigan has come up with a series of designs that show us how it may be possible to actually grow a limestone reef underneath the city.
Takže tohle je technologie, kterou v současnosti máme. Naše protobuněčná technologie, která efektivně vytváří skořápky, jako předkové vápence, a umisťuje je ve velmi komplikovaných prostředích, na podloží přírodních materiálů. Díváme se na krystalové mříže, abychom pochopili tento druh procesu. Tohle je velice zajímavá část. Nechceme jen nechat vápenec vyrůst ve všech těch pěkných kanálech. Co potřebujeme udělat, je kreativně jím obalit dřevěné pilíře.
So, here is the technology we have today. This is our protocell technology, effectively making a shell, like its limestone forefathers, and depositing it in a very complex environment, against natural materials. We're looking at crystal lattices to see the bonding process in this. Now, this is the very interesting part. We don't just want limestone dumped everywhere in all the pretty canals. What we need it to do is to be creatively crafted around the wooden piles.
Z tohoto nákresu můžete vidět, že protobuňky se vlastně hýbou pryč od světla, vstříc temným základům. Sledovali jsme to v laboratoři. Protobuňky jsou schopny pohybovat se pryč od světla. Mohou se ale také pohybovat směrem ke světlu. Stačí si jen vybrat požadovaný druh. Neexistují jako jedna entita, chemicky je programujeme. Tady protobuňky umisťují svůj vápenec velmi svérázně, kolem základů Benátek, a prakticky je měníé na kámen..
So, you can see from these diagrams that the protocell is actually moving away from the light, toward the dark foundations. We've observed this in the laboratory. The protocells can actually move away from the light. They can actually also move towards the light. You have to just choose your species. So that these don't just exist as one entity, we kind of chemically engineer them. And so here the protocells are depositing their limestone very specifically, around the foundations of Venice, effectively petrifying it.
To se ale nestane zítra. Žádá si to čas. Vezme si to roky vylaďování a sledování této technologie, než budeme připraveni ji otestovat reálně na nejvíce poškozených a namáhaných budovách v Benátkách. Ale postupně, jak se budovy budou opravovat, uvidíme hromadění vápencového útesu pod městem. Hromadění samotné ve velkém pohlcuje oxid uhličitý. Rovněž to bude přitahovat místní mořské tvory, kteří naleznou svou vlastní ekologickou niku v rámci této architektury.
Now, this isn't going to happen tomorrow. It's going to take a while. It's going to take years of tuning and monitoring this technology in order for us to become ready to test it out in a case-by-case basis on the most damaged and stressed buildings within the city of Venice. But gradually, as the buildings are repaired, we will see the accretion of a limestone reef beneath the city. An accretion itself is a huge sink of carbon dioxide. Also it will attract the local marine ecology, who will find their own ecological niches within this architecture.
Takže je to skutečně zajímavé. Máme tedy architekturu, která spojuje město s přírodním světem, a to velmi přímým a důvěrným způsobem. Ale možná nejvíce vzrušující na tom všem je, že použití této technologie je možné kdekoli. Tohle je pozemská chemie. Což znamená, že tato technologie je přesně vyladěná pro rozvojové země, stejně jako pro země prvního světa. V souhrnu, vytvářím metabolické materiály jakožto kontrapunkt k viktoriánským technologiím, a buduji architekturu přístupem zdola nahoru.
So, this is really interesting. Now we have an architecture that connects a city to the natural world in a very direct and immediate way. But perhaps the most exciting thing about it is that the driver of this technology is available everywhere. This is terrestrial chemistry. We've all got it, which means that this technology is just as appropriate for developing countries as it is for First World countries. So, in summary, I'm generating metabolic materials as a counterpoise to Victorian technologies, and building architectures from a bottom-up approach.
Za druhé, tyhle metabolické materiály mají určité vlastnosti živých organismů, což znamená, že se chovají podobným způsobem. Můžeme očekávat, že budou mít mnoho podob a funkcí při architektonické práci. A konečně, pozorovatel v budoucnosti obdivující krásu struktur v prostředí, může být téměř neschopný říct, zda tahle struktura byla stvořena přirozeným procesem, nebo umělým. Děkuji. (Potlesk)
Secondly, these metabolic materials have some of the properties of living systems, which means they can perform in similar ways. They can expect to have a lot of forms and functions within the practice of architecture. And finally, an observer in the future marveling at a beautiful structure in the environment may find it almost impossible to tell whether this structure has been created by a natural process or an artificial one. Thank you. (Applause)