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.
Tous les bâtiments actuels ont un point commun. Ils sont basés sur des technologies datant du XIXème siècle. Cela implique des schémas directeurs, une production industrielle et une construction par des équipes d'ouvriers. Tout ce travail aboutit à un objet inerte. Cela signifie un transfert d'énergie à sens unique depuis notre environnement vers nos maisons et nos villes. Ceci n'est pas durable. Je pense que la seule façon possible pour nous de bâtir des maisons et des villes simplement durables, c'est de les relier à la nature et non de les isoler de la nature.
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.
Alors, pour y arriver, nous avons besoin du bon langage. Les systèmes vivants sont en conversation permanente avec le monde naturel, au travers de réactions chimiques que l'on nomme : métabolisme. C'est la transformation d'un ensemble de substances dans un autre, soit par la production soit par l'absorption d'énergie. C'est comme ça que les organismes vivants utilisent leurs ressources locales de façon durable. Ce qui m'intéresse, c'est l'utilisation de matériaux métaboliques pour pratiquer l'architecture. Comme ils n'existent pas, je dois les inventer.
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.
Je travaille avec l'architecte Neil Spiller de la Bartlett School of Architecture. Nous collaborons avec des scientifiques internationaux pour créer ces nouveaux matériaux avec une approche de bas en haut. C'est-à-dire que nous les générons à partir de rien. L'un de nos collaborateurs est le chimiste Martin Hancic. Il est très intéressé par la transition entre l'inerte et le vivant. C'est exactement le type de procédé qui m'intéresse lorsqu'on pense à des matériaux durables.
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.
Martin travaille à partir d'un système nommé : protocellule. Il s'agit - et c'est magique - d'un petit sac de graisse. Il y a une batterie chimique dedans. Il n'y a pas d'ADN. Ce petit sac peut se comporter d'une manière qu'on ne peut décrire que comme vivante. Il peut se déplacer dans son environnement. Il peut suivre des gradients chimiques. Il peut subir des réactions complexes dont certaines sont heureusement architecturales. Alors nous y voila. Voici des protocellules qui modèlent leur environnement. Nous ne savons pas encore comment elles font. Ici, ceci est une protocellule, et elle secrète cette peau. Cela ressemble à une sorte de naissance chimique. C'est un processus violent.
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.
Ici, une protocellule extrait du dioxyde de carbone de l'atmosphère et le transforme en carbonate. Et voici la coquille autour du globule graisseux. Elle est très cassante. Vous n'avez donc ici qu'un morceau. Ce que nous essayons de faire, c'est de pousser ces technologies pour en arriver à créer des méthodes de construction ascendantes pour l'architecture qui contrastent avec les méthodes descendantes du XIXème siècle qui imposent la structure sur la matière. Ça ne peut pas être raisonnable sur le plan énergétique.
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.
Les matériaux à conception ascendante existent en fait aujourd'hui. Ils ont été utilisés, en architecture, depuis des temps reculés. Si vous vous promenez dans Oxford, où nous sommes aujourd'hui, et regardez les constructions en briques - ce que j'ai fait ces derniers jours - vous verrez qu'il y en a de nombreuses faites à partir de calcaire. Si vous regardez de plus près, vous verrez dans ce calcaire des petits coquillages et des petits squelettes empilés les uns sur les autres. Ils se sont fossilisés depuis des millions d'années.
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.
Un bloc de calcaire, en tant que tel, n'est pas particulièrement intéressant. C'est joli. Mais imaginez les propriétés qu'aurait ce calcaire si sa surface était en conversation avec l'atmosphère. Peut-être qu'il pourrait en extraire du CO2. Cela lui donnerait-il de nouvelles propriétés ? Le plus probablement oui. Il pourrait croître. Il pourrait de reconstruire tout seul, voire répondre à des évolutions rapides de son environnement immédiat.
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.
Les architectes ne sont jamais contents avec juste un bloc de matériau intéressant. Ils voient grand, n'est-ce pas ? Si on pense à faire croître des matériaux métaboliques, on peut penser à des interventions écologiques comme la réparation d'atolls ou la réfection de parties d'une ville endommagée par l'eau. L'un de ces exemples est évidemment la cité historique de Venise. Venise, comme vous le savez, a une relation tumultueuse avec la mer et est bâtie sur des pilotis en bois. Nous avons discuté de la façon dont on pourrait utiliser la technologie des protocellules sur laquelle nous travaillons pour restaurer Venise de façon durable. L'architecte Christian Kerrigan a trouvé une série de concepts qui montrent comment il serait possible de faire croître un récif de calcaire sous la cité.
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.
Voici la technologie dont nous disposons. C'est notre technologie des protocellules, fabriquant une coquille, comme ses ancêtres de calcaire, et la déposant dans un environnement très complexe exposée à des matériaux naturels. On voit ici des treillis de cristaux et le processus de collage. Voici la partie intéressante. On ne cherche pas simplement à larguer du calcaire partout dans les beaux canaux. Nous avons besoin de les tresser autour des pilotis en bois de façon originale.
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.
Vous voyez, à partir de ces diagrammes, que les protocellules s'éloignent de la lumière vers les sombres fondations. Nous l'avons observé en laboratoire. Les protocellules peuvent s'éloigner de la lumière. Elles peuvent aussi s'en rapprocher. Vous n'avez qu'à choisir votre espèce. Elles n'existent pas en tant qu'entité unique, nous les avons façonnées chimiquement en quelque sorte. Ici, les protocellules déposent leur calcaire de façon très spécifique autour des fondations de Venise pour la solidifier.
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.
Cela ne se fera pas en un jour. Cela va prendre du temps. Cela va prendre des années pour ajuster et observer cette technologie avant que nous ne soyions prêts à la tester, au cas par cas, sur les bâtiments les plus endommagés de la cité de Venise. Petit à petit, alors que les bâtiments seront réparés, nous verrons l'accrétion d'un récif de calcaire sous la ville. Une accrétion en elle-même est un énorme puits à CO2. Il va aussi attirer la vie marine locale, qui va trouver ses propres niches écologiques dans cette architecture.
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.
C'est vraiment intéressant. Nous avons là une architecture qui relie une ville au monde naturel de façon directe et immédiate. Peut-être que le plus excitant sur ce sujet, c'est que le moteur de cette technologie est disponible partout. C'est la chimie de la Terre. Elle est partout ! Cela signifie que cette technologie est celle qu'il faut aussi bien pour les pays en développement que pour les pays développés. En synthèse, je crée des matériaux métaboliques, par opposition aux matériaux issus du XIXème siècle, et je construis des architectures selon une approche ascendante (bottom-up).
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)
Ensuite, ces matériaux ont certaines propriétés comme des systèmes vivants qui leur permettent d'agir de façon similaire. Ils peuvent avoir de nombreuses formes et fonctions dans la pratique de l'architecture. Enfin, un observateur du futur, ébloui par une belle structure dans la nature, trouvera presque impossible de décider si cette structure a été créée par un processus naturel ou artificiel. Merci. (applaudissements)