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.
Tutti gli edifici di oggi hanno una cosa in comune. Sono stati costruiti con l'uso di una tecnologia vittoriana. Il che significa progettazione, produzione industriale e costruzione effettuata da squadre di lavoratori. Il risultato di tutti questi sforzi è un oggetto inerte. Ciò significa che avviene un trasferimento di energia a senso unico dal nostro ambiente verso le nostre case e città. Tutto ciò è insostenibile. Ritengo che il solo modo in cui possiamo costruire case e citta realmente sostenibili sia quello di collegarle alla natura, non isolarle da essa.
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.
Per fare ciò ci serve un linguaggio architettonico adeguato. I sistemi viventi comunicano costantemente con la natura tramite complessi di reazioni chimiche detti metabolismo. Si tratta della trasformazione di un gruppo di sostanze in un altro, attraverso la produzione e l'assorbimento di energia. Ed è il modo in cui organismi viventi sfruttano al meglio le risorse a loro disposizione in maniera sostenibile. Io sono interessata all'uso di materiali metabolici nell'architettura. Ma dato che non esistono, è necessario fabbricarli.
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.
Lavoro insieme all'architetto Neil Spiller alla Bartlett School of Architecture e stiamo collaborando con scienziati da tutto il mondo con l'intento di creare questi nuovi materiali mediante un approccio ascendente. Significa che li creiamo da zero. Il chimico Martin Hanczyc è uno dei nostri collaboratori, ed è particolarmente interessato alla transizione della materia dallo stato inerte a vivente. Ed è esattamente il genere di processo che interessa me, pensando alla creazione di materiali sostenibili.
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 lavora ad un sistema chiamato Protocell. Tutto questo consiste -- è sensazionale -- in una bustina grassoccia. Dentro c'è una batteria chimica. Ed è priva di DNA. Questa bustina è in grado di comportarsi in un modo proprio degli organismi viventi. E' in grado di muoversi nel proprio ambiente. Può seguire i gradienti chimici. Può essere oggetto di reazioni complesse, alcune delle quali sono felicemente architettoniche. Eccoci qua. Queste sono le protocellule nel corso di rimodellare il proprio ambiente. Ancora non sappiamo esattamente come facciano. Qui vediamo una protocellula che sta disgregando con forza questa membrana. Sembra come una sorta di nascita chimica. E' un processo violento.
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.
Quì ne abbiamo una che estrae biossido di carbonio dall'atmosfera e lo trasforma in carbonato. E quella è la protezione intorno al grasso globulare. Sono piuttosto fragili. Per questo lì ne vedete solo un pezzo. Ciò che stiamo provando a fare è usare questa tecnologia per creare schemi di costruzione ascendenti di tipo architettonico in contrasto con gli attuali metodi Vittoriani, quelli discendenti, che impongono una certa struttura sulla materia. Questo non può essere energeticamente sostenibile.
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.
I materiali dell'approccio ascendente oggi effettivamente esistono già. In architettura sono stati usati sin dai tempi antichi. Se fate un giro per Oxford, dove siamo oggi, e osservate le opere murarie, come ho fatto io negli ultimi giorni, noterete che gran parte di essi è costituita da calcare. E se guardate da vicino, vedrete che in quel calcare ci sono delle piccole conchiglie e dei piccoli scheletri stratificati l'uno sull'altro. E che sono fossilizzati lì da milioni di anni.
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 blocco di calcare, in sé, non è particolarmente interessante. E' bello. Ma immaginate quali potrebbero essere le proprietà di questo blocco calcareo se le superfici fossero davvero in comunicazione con l'atmosfera. Probabilmente potrebbero estrarre diossido di carbonio. Cio conferirebbe a questo blocco di calcare delle proprietà nuove? Molto probabilmente sì. Sarebbe in grado di crescere, di autoripararsi e perfino di rispondere ai cambiamenti drastici dell'ambiente circostante.
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.
Gli architetti non sono mai felici con un solo blocco di materiale interessante. Pensano in grande, è chiaro Quando pensiamo di ingrandire il materiale metabolico, possiamo immaginare interventi ecologici come la riparazione degli atolli, o il recupero di parti di una città danneggiate dall'acqua. Il centro storico di Venezia è per questo un valido esempio. Venezia, come sapete, ha un rapporto tumultuoso con il mare, ed è edificata su un'impalcatura di legno. Noi abbiamo escogitato un modo per cui può essere possibile recuperare Venezia in modo sostenibile attraverso la tecnologia delle protocellule che stiamo progettando. L'architetto Christian Kerrigan ha proposto una serie di progetti che ci illustrano come sia possibile far realmente crescere una scogliera di calcare al di sotto della città.
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.
Questa è la tecnologia di cui disponiamo oggi. Qui vediamo la nostra tecnologia protocellulare, che costruisce un vero e proprio guscio, come quello dei predecessori calcarei e lo deposita creando un ambiente estremamente complesso, intorno ai materiali naturali. Stiamo analizzando il lattice cristallino per capirne i processi di incollaggio. Adesso viene la parte veramente interessante. Non vorremmo mai che il calcare si espandesse per tutti i meravigliosi canali. Ciò che è necessario per noi è che si depositi in maniera creativa attorno ai pali di legno.
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.
Da questi grafici potete vedere come la protocellula si allontani dalla luce, in direzione dell'oscurità delle fondazioni. L'abbiamo osservato in laboratorio. Le protocellule possono veramente allontanarsi dalla luce. Ma sono anche in grado di avvicinarsi alla luce. E solo questione di sceglierne il tipo. Li abbiamo progettati chimicamente affinchè non costituiscano una entità unica. Qui le protocellule depositano il calcare in modo mirato, tutto intorno alle fondazioni di Venezia, letteralmente pietrificandole.
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.
Tutto questo non accadrà dall'oggi al domani. Ci vorrà un po' di tempo. Ci vorranno anni per raffinare e monitorare questa tecnologia per poterci dichiarare pronti per l'applicazione pratica, caso per caso sugli edifici più danneggiati e tartassati del centro storico di Venezia. Ma gradualmente, recuperati gli edifici, assisteremo alla formazione di una scogliera calcarea al di sotto della città. Come un enorme lavello di biossido di carbonio. Inoltre attirerà l'ecosfera marina locale, che troverà nicchie ecologiche all'interno di questa architettura.
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.
Questo è davvero interessante. Ora disponiamo di un'architettura che collega una città al mondo naturale in maniera diretta ed immediata. Ma forse la cosa più eccitante a riguardo è che il driver di questa tecnologia è disponibile ovunque. E' la chimica terrestre. Ce l'abbiamo tutti. Il che significa che questa tecnologia è appropriata tanto per i paesi in via di sviluppo quanto per quelli del Primo Mondo. Quindi, in sostanza, sto producendo materiale metabolico per controbilanciare le tecnologie vittoriane, e per costruire architetture con un approccio ascendente.
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)
Inoltre, questi materiali metabolici hanno le stesse caratteristiche dei sistemi viventi, possono cioè comportarsi in modo molto simile ad essi. Ci si può aspettare che abbiano molteplici forme e funzioni nel campo dell'architettura. Ed infine, ad un osservatore del futuro estasiato dalla stupenda struttura nell'ambiente, potrebbe risultare difficoltoso dire se questa struttura si sia formata da un processo naturale o da uno artificiale Grazie (Applausi)