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.
Wszystkie współczesne budynki mają wspólną cechę. Są wykonane przy użyciu wiktoriańskiej technologii. Mamy więc projekt, przemysłową produkcję i ekipę budowlańców. W efekcie dostajemy martwy obiekt. A to oznacza jednokierunkowy przepływ energii, ze środowiska do naszych domów i miast. To nie jest ekologiczne. Uważam, że jedynym możliwym sposobem konstruowania naprawdę ekologicznych domów i miast, jest łączenie ich z naturą, a nie izolowanie się od niej.
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.
Aby to osiągnąć, potrzebujemy odpowiedniego języka. Żyjące systemy stale komunikują się ze światem natury, poprzez łańcuchy reakcji chemicznych znane jako metabolizm. Polega on na przemianie jednego rodzaju substancji w inny, poprzez wytwarzanie lub pochłanianie energii. W ten sposób żyjące materiały maksymalnie wykorzystują lokalne zasoby w ekologiczny sposób. Chciałabym więc użyć materiałów metabolizujących w architekturze. Ale one nie istnieją, więc muszę je stworzyć.
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.
Pracuję nad tym z architektem Neilem Spillerem na wydziale architektury Bartlett w Londynie. Współpracujemy z zagranicznymi naukowcami, aby stworzyć takie nowe materiały, a z nich budować struktury. To znaczy, tworzymy je od zera. Jeden z naszych współpracowników, Martin Hanczyc, jest chemikiem, interesuje się przemianą materii nieożywionej w ożywioną. To właśnie taki proces mnie interesuje, gdy myślę o ekologicznych materiałach.
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 pracuje z systemem zwanym protokomórką. To wszystko -- taka magia -- to mały pęcherzyk tłuszczu. W środku ma chemiczną baterię. I nie ma DNA. Ten mały pęcherzyk potrafi zachowywać się w sposób, który trzeba uznać za życie. Potrafi się poruszać. Śledzi gradienty chemiczne. Przechodzi złożone reakcje. Szczęśliwie, niektóre z nich są architektoniczne. A więc mamy go. To są protokomórki organizujące się w swym środowisku. Jeszcze nie wiemy, jak to robią. To jest protokomórka, która energicznie zrzuca skórę. Wygląda jak chemiczne narodziny. A to bardzo gwałtowny proces.
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.
Tutaj mamy protokomórkę, która pobiera dwutlenek węgla z atmosfery i przetwarza w węglan. A to jest skorupa wokół takiej kulki tłuszczu. Są dość kruche. Tutaj widać tylko kawałek. Próbujemy więc wykorzystać tę technologię, aby stworzyć w architekturze nowe podejście, konstruowanie oddolne, w przeciwieństwie obecnie stosowanych wiktoriańskich metod odgórnych, które wymuszają na materii określoną strukturę. To nie może być wydajne energetycznie.
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.
Materiały do konstruowania oddolnego już istnieją. Używano ich w architekturze od czasów starożytnych. Jeśli przejdziecie się po Oksfordzie, gdzie dziś jesteśmy, i przyjrzycie się cegłom, czym chętnie się zajmowałam przez ostatnie kilka dni, zobaczycie, że wiele z nich wykonano z wapienia. A jeśli przyjrzycie się z bliska, zobaczycie małe muszelki w tym wapieniu i małe szkieleciki piętrzące się jeden na drugim. Skamieniały przez miliony lat.
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.
Blok wapienny, jako taki nie jest szczególnie interesujący. Wygląda pięknie. Ale wyobraźcie sobie, jakie mógłby mieć właściwości gdyby jego powierzchnie komunikowały się z atmosferą. Może mógłby wiązać dwutlenek węgla. Czy to dodałoby mu nowych właściwości? Prawdopodobnie tak. Może mógłby rosnąć. Mógłby sam się naprawiać, a nawet reagować na dramatyczne zmiany w bezpośrednim otoczeniu.
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.
Architekci nigdy nie są zadowoleni mając tylko jeden blok ciekawego materiału. Myślą w dużej skali. Gdy pomyślimy o materiałach metabolizujących w dużej skali, możemy myśleć o interwencjach ekologicznych w rodzaju naprawiania atoli albo odzyskiwania części miasta zniszczonych przez wodę. Jednym z takich przykładów, byłoby oczywiście historyczne centrum Wenecji. Wenecja, jak wiecie, pozostaje w burzliwym związku z morzem, została zbudowana na drewnianych palach. Obmyśliliśmy, jak można zastosować technologię protokomórek, którą się zajmujemy do ekologicznej odnowy Wenecji. Architekt Christian Kerrigan zaproponował serię projektów, które pokazują, jak można wyhodować wapienną rafę pod powierzchnią miasta.
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.
Taką technologię mamy już dziś. To nasza technologia protokomórek, które tworzą skorupkę, jak ich wapienni przodkowie, a potem pozostawiają ją w złożonym środowisku na naturalnych materiałach. Przyglądamy się sieci krystalicznej, aby zrozumieć procesy wiązania. To jest ciekawa kwestia. Nie chcemy przecież wapienia porzuconego bez ładu i składu w pięknych kanałach. Potrzeba, aby był on kreatywnie dopasowany wokół drewnianych słupów.
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.
Na tych diagramach widać, że protokomórki unikają światła i kierują się ku ciemnym fundamentom. Obserwowaliśmy w laboratorium, że protokomórki potrafią unikać światła. Potrafią też przesuwać się ku światłu. Zależy, jaki się weźmie gatunek. To nie jest tylko jeden rodzaj, trochę je chemicznie modyfikujemy. Tutaj są protokomórki składujące swój wapień bardzo precyzyjnie, wokół fundamentów Wenecji, czyli w zasadzie powodują jej skamienienie.
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.
Nie stanie się to z dnia na dzień. Potrzeba czasu. Jeszcze lata zajmie obserwacja i dostosowanie tej technologii, zanim będziemy gotowi, by ją zastosować w konkretnych przypadkach na najbardziej zniszczonych i narażonych budynkach w Wenecji. Stopniowo, gdy budynki będą reperowane, będziemy świadkami budowy wapiennej rafy pod miastem. Ten wapień to wielki magazyn dwutlenku węgla. Przyciągnie też morskie życie, które znajdzie swoje nisze ekologiczne w tej architekturze.
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.
To naprawdę ciekawe. Mamy tu architekturę, która łączy miasto ze światem natury w bardzo bezpośredni sposób. Ale najbardziej niezwykłe jest to, że motorem tej technologii jest wszechobecna ziemska chemia. Wszyscy mamy do niej dostęp. Co oznacza, że ta technologia jest odpowiednia, zarówno dla krajów rozwijających się, jak i wysoko rozwiniętych. Podsumowując, generujemy metabolizujące materiały jako przeciwwagę dla wiktoriańskich technologii i budujemy architekturę od podstaw.
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)
Po drugie, te metabolizujące materiały mają pewne własności żywych systemów, co oznacza że działają w podobny sposób. Można się spodziewać, że będą przyjmować wiele form i funkcji w zastosowaniach architektonicznych. I na koniec, obserwator w przyszłości zachwycając się pięknem tych struktur w ich środowisku, może niemal nie być w stanie określić czy taka struktura powstała w sposób naturalny, czy sztuczny. Dziękuję. (Brawa)