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.
Todos os edifícios actuais têm algo em comum. São realizados através do uso de tecnologias da época Victoriana. Isto envolve desenhos técnicos, manufactura industrial e construção baseada em equipas de trabalhadores. Todos estes esforços têm como resultado um objecto inerte. E isso significa que existe apenas uma direção de transferência energética: do nosso ambiente para as nossas casas e cidades. Isto não é sustentável. Acredito que a única maneira possível que temos de construir casas e cidades sustentáveis de forma realmente genuína reside na sua ligação à natureza e não no seu isolamento da mesma.
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.
Para conseguir isto, precisamos do tipo certo de linguagem. Os sistemas vivos encontram-se numa conversa contínua com o mundo natural, através de grupos de reações químicas, denominados metabolismo. E isto significa a conversão de um grupo de substâncias noutro grupo, quer através da produção ou da absorção de energia. E esta é a maneira através da qual materiais vivos produzem a maioria dos seus recursos locais de uma forma sustentável. Portanto, estou interessada no uso de materiais metabólicos para a práctica da arquitectura. Mas estes não existem. Pelo que tenho de os produzir.
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.
De momento trabalho com o arquitecto Neil Spiller na Bartlett School of Architecture. E colaboramos com cientistas internacionais para gerar estes novos materiais através de uma aproximação "bottom-up" - da "base" para o "topo". Isto siginifica que estamos a gerar estes materiais de raíz. Um dos nossos colaboradoes é o químico Martin Hanczyc, e ele está realmente interessado na transição de matéria inerte para matéria viva. Agora, este é exactamente o tipo de processo em que estou interessada quando se pensa em materiais sustentáveis.
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.
O Martin trabalha com um sistema chamado proto-célula. Aquilo que realmente é - e isto é magia - é um pequeno saco de gordura. Que tem uma bateria química no seu interior. E não possui qualquer DNA. Este pequeno saco consegue conduzir-se a si mesmo num modo que apenas pode ser descrito como "vivo". Pode mover-se no seu ambiente. Pode seguir gradientes ou inclinações químicos. Pode passar por reações complexas algumas das quais são afortunadamente arquitectónicas. Portanto, aqui está. Estas são protocélulas, moldando o seu ambiente. Ainda não sabemos como fazem isto. Aqui está uma proto-célula, que descarta vigorosamente a sua pele. Parece um tipo de nascimento químico. É um 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.
Aqui, temos uma proto-célula que extrai dióxido de carbono da atmosfera transformando o mesmo em carbonato. E isto é a casca que rodeia a gordura globular. São bastante quebradiças. Pelo que aqui apenas está parte de uma. Aquilo que fazemos: tentamos forçar estas tecnologias na direção da criação de construções típicas de uma aproximação "bottom-up" - de base para topo - para a práctica arquitectónica como alternativa aos correntes, e Victorianos, métodos que impõem estrutura sobre matéria. Pois isto não pode ter senso do ponto de vista energético.
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.
Materiais criados de raíz já existem contemporaneamente. Têm sido utilizados, em arquitectura, desde tempos idos. Se se caminhar pela cidade de Oxford, onde estamos hoje, e olharmos para as construções de tijolo, - o que tenho feito com prazer ao longo dos últimos dois dias - podemos entender que grande parte é constituído de calcário. E se olharmos ainda mais de perto, podemos ver que, no calcário, existem pequenas conchas e pequenos esqueletos que estão empilhados uns sobre os outros. E que estes estão fossilizados por milhões de anos.
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.
Um bloco de calcário, em si mesmo, não é particularmente interessante. É bonito. Mas imaginem as propriedades que este bloco de calcário poderá ter se as suas superfícies estivessem, na realidade, em conversação com a atmosfera. Talvez pudessem extrair dióxido de carbono. Poderia isto dar novas propriedades a este bloco de calcário? Bom, o mais provável seria que sim. Poderia talvez crescer. Poderia talvez, auto-reparar-se, e até responder a mudanças dramáticas no ambiente próximo.
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.
Portanto, os arquitectos nunca estão felizes com apenas um bloco de um material interessante. Eles pensam de forma mais abrangente. Ok? Pelo que quando pensamos em ampliar materiais metabólicos podemos começar a pensar em intervenções ecológicas como a reparação de atois ou a recuperação de partes de uma cidade que tenham sido danificadas por água. Portanto, um dos exemplos seria, obviamente, a cidade histórica de Veneza. Agora, Veneza, como sabem, tem uma relação tempestuosa com o mar, e está construída sobre estacas de madeira. Pelo que pensámos num modo através do qual seja possível que a tecnologia de proto-células com as quais trabalhamos possam ajudar a recuperar, de forma sustentável, a cidade de Veneza. E o arquitecto Christian Kerrigan criou uma série de designs que nos mostram como poderia ser realmente possível criar e desenvolver um recife the calcário por baixo da cidade.
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.
Esta é a tecnologia que temos hoje. Esta é a nossa tecnologia proto-celular, criando, efectivamente, casca, como os seus antecedentes calcários, e depositando a mesma, num ambiente muito complexo, junto a materiais naturais. De momento, estamos a explorar treliças de cristais para verificar o processo de ligação nesta relação. Agora, esta é a parte interessante. Não queremos apenas a dispersão total de calcário por todos os bonitos canais de Veneza. Precisamos que o calcário possa ser situado, de forma creativa, à volta das estacas de madeira.
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.
Podem entender por estes diagramas que a proto-célula está, na realidade a mover-se para onde se proteja da luz, na direção da zona escura das fundações. Observámos este fenómeno em laboratório. As proto-células conseguem realmente afastar-se da luz. Elas podem também mover-se na direção da luz. Apenas é necessário escolher a espécie. Pelo que estas proto-células não existem como entidade, temos que desenhar e criar a sua composição química. E portanto, aqui, as proto-células estão a depositar o seu calcário de forma bastante específica, à volta das fundações de Veneza, efectivamente, petrificando as mesmas.
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.
Claro, isto não vai acontecer já amanhã. Vai demorar algum tempo. Vão demorar alguns anos de calibração e avaliação desta tecnologia de modo a que possamos estar prontos para a testar em diversos casos particulares dos edifícios mais danificados e estruturalmente problemáticos na cidade de Veneza. Mas, gradualmente, quando alguns edifícios começarem a ser reparados, veremos a acresção de um recife de calcário debaixo da cidade. uma acresção em si mesma é um tanque enorme de dióxido de carbono. E atrairá também ecologias marítimas locais, que encontrarão os seus próprios nichos ecológicos nesta arquitectura.
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.
Portanto, isto é muito interessante. Agora temos uma arquitectura que liga a cidade ao mundo natural de uma maneira muito directa e immediata. Mas talvez a parte mais excitante desta invenção é que o que move esta tecnologia, está diponível em qualquer sítio. Isto é química terrestre. Todos a temos. O que significa que esta tecnologia é tão apropriada para países em desenvolvimento como para Países do Primeiro Mundo. Portanto, como síntese, estamos a gerar materiais metabólicos como uma contraposição às tecnologias Victorianas construindo assim arquitecturas "bottom-up" - fenómenos locais para efeitos globais - de base para topo.
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)
Por outro lado, estes materiais metabólicos têm algumas das propriedades dos sistemas vivos o que significa que podem ter uma performance similar aos mesmos. Pode esperar-se que venham a ter muitas formas e funções dentro da práctica da Arquitectura. E, finalmente, um observador no futuro encantado com uma estrutura elegante no ambiente poderá ter dificuldade em entender se esta estrutura foi criada por um processo natural ou artificial. Obrigado. (Clapping).