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.
Всі будівлі сьогодні мають щось спільне. Вони всі збудовані за вікторіанськими технологіями. Це включає в себе креслення, промислове виробництво і будівництво з допомогою бригад працівників. І результатом усіх цих зусиль стає інертний об’єкт. А це означає односторонню передачу енергії від навколишнього середовища до наших будинків і міст. А цей процес не є екологічно стійким. Я вважаю, що єдиний спосіб для нас побудувати справді екологічно сталі будинки і міста - це поєднати їх з природою, а не ізолювати від неї.
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.
Для того щоб зробити це, нам потрібен правильний підхід. Живі системи знаходяться в постійному діалозі зі світом природи, через низки хімічних реакцій, що називаються метаболізмом. Це перетворення однієї групи речовин в іншу, за рахунок виробництва або поглинанням енергії. І саме так живі матеріали виробляють більшу частину своїх місцевих ресурсів екологічно стійким шляхом. Отже, я зацікавлена у використанні метаболічних матеріалів у архітектурній практиці. Але їх не існує. Тому я мушу їх створити.
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.
Я працюю з архітектором Нілом Спіллером в архітектурній школі Бартлетт, і ми співпрацюємо із зарубіжними вченими з метою створення цих нових матеріалів за принципом «знизу доверху». Це означає, що ми їх генеруємо з нуля. Один з наших співробітників, хімік Мартін Ханзик, дійсно зацікавлений у переході від інертної до живої матерії. Так от, це саме той процес, який мене цікавить, говорячи про екологічно стійкі матеріали.
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.
Таким чином, Мартін працює з системою, яка називається «протоклітина». Все що ми поки-що маємо - і це чарівництво - це маленький жирний мішечок. І в ньому є хімічна батарея. І вона не має ДНК. Цей мішечок може вести себе так, ніби він живий. Він може рухатися у своєму середовищі. Може йти слідом хімічних градієнтів. Він може пройти складні реакції, деякі з яких, на щастя, мають відношення до архітектури. Так ось, будь-ласка. Це протоклітини, які моделюють своє навколишнє середовище. Ми ще не знаємо, як вони це роблять. Ось, це протоклітина, і вона енергійно скидає свою шкіру. Це виглядає як хімічне народження. Це інтенсивний процес.
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.
Тут наша протоклітина виділяє вуглекислий газ з атмосфери і перетворює його в карбонат. А це оболонка навколо жирового шару. Вони досить крихкі, тому ви бачите лише частину одного з них. Отже, що ми намагаємося зробити, це підштовхнути ці технології в напрямку створення за принципом «знизу доверху» архітектурного підходу, який відрізняється від сучасних вікторіанських методів «зверху донизу», які накладають структуру на матеріал. З точки зору енергетики, це не раціонально.
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.
Отже, матеріали за принципом «знизу доверху» насправді існують вже сьогодні. Вони використовувались в архітектурі з давніх часів. Якщо ви прогуляєтесь Оксфордом, де ми з вами знаходимося сьогодні, і подивитесь на цегляну кладку, якою я милуюсь останні декілька днів, ви помітите, що багато чого зроблено з вапняку. А якщо подивитись ще ближче, ви побачите, що у вапняку є маленькі раковини і скелети, які налипають один на одного. За мільйони років вони скам'яніли.
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.
Отже, вапняк, сам по собі, не є особливо цікавим. Він лише гарно виглядає. Але уявіть собі, які б були властивості цих вапняних плит, якби їх поверхня вступала в діалог з навколишнім середовищем. Можливо, вони б виділяли з атмосфери вуглекислий газ. Чи надало б це вапняній плиті нових властивостей? Що ж, швидше за все, так. Вона могла б рости. Могла б також сама себе ремонтувати, і навіть реагувати на різкі зміни в найближчому до неї середовищі.
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.
Тож, архітектори ніколи не задовольняються лише одним елементом цікавого матеріалу. Вони мислять ширше. Тому, коли ми говоримо про поширення метаболічних матеріалів, ми можемо почати розглядати такі екологічні процеси, як, наприклад, відновлення атолів або відновлення частин міста, які зазнали шкоди від води. Так, одним з прикладів, звичайно, буде історична частина міста Венеції. Зараз, Венеція, як ви знаєте, у бурхливих відносинах з водою, адже вона побудована на дерев'яних палях. Тому ми придумали спосіб, де за допомогою технології протоклітин, з якою ми працюємо, було б можливо відбудувати Венецію екологічно стійким шляхом. Архітектор Крістіан Керріган розробив серію проектів, які демонструють нам, як можна виростити вапняковий риф під містом.
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.
Отже, ось наша сучасна технологія. Ця технологія протоклітин ефективно створює оболонку, як і її попередники у вапняку, і зберігає її в дуже складних умовах на противагу природним матеріалиам. Ми розглядаємо кристалічну решітку, щоб побачити цей зв'язок. А зараз дуже цікавий аспект. Ми не хочемо просто забити вапняком усі канали. Нам потрібно гарно обгорнути ним дерев'яні палі.
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.
Таким чином, ви можете побачити на цих діаграмах, що протоклітини рухаються від світла, ближче до темної основи. Ми спостерігали за цим в лабораторії. Протоклітини дійсно можуть рухатись у напрямку від світла. Вони можуть також рухатися і у напрямку світла. Слід лише вибрати потрібний вид. Так що вони не існують просто як єдине ціле, ми ніби хімічно проектуємо їх. І ось протоклітини відкладаються у вапняку просто навколо фундаменту Венеції, ефективно перетворюючи його на камінь.
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.
Але, звичайно, це не відбудеться вже завтра. Це займе деякий час. Пройдуть роки налаштування і перевірки цієї технології, перш ніж ми будемо готові випробовувати її на практиці відповідно до кожного конкретного випадку до найбільш пошкоджених і уразливих будівель у Венеції. Але поступово, поки будівлі ремонтуватимуться, вапняковий риф під містом ростиме. Це нарощення саме по собі є величезним скупченням вуглекислого газу. Також він стане центром місцевої морської екології, для якої ця архітектура стане екологічною нішею.
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.
Тож, це дійсно цікаво. Тепер у нас є архітектура, яка з'єднує місто зі світом природи самим прямим і безпосереднім шляхом. Але, мабуть, найбільш захоплюючим є те, що двигун цієї технології можна знайти всюди. Це просто Земна хімія. Вона є повсюди і це означає, що ця технологія може використовуватись так само для країн, що розвиваються, як і для розвинених країн. Отже, на закінчення хочу сказати, що я генерую ці метаболічні матеріали на противагу вікторіанській технології і створюю архітектуру за принципом «знизу доверху».
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)
По-друге, ці метаболічні матеріали мають деякі властивості живих систем, а це означає, що вони можуть поводитись подібним чином. Ми можемо розраховувати, що вони виконуватимуть багато форм і функції в архітектурній практиці. І, нарешті, турист в майбутньому, дивуючись красивій структурі середовища, можливо, не зможе чітко визначити, чи була ця структура створена природним процесом чи штучним. Дякую. (Оплески)