Duas cúpulas gêmeas, duas culturas de design radicalmente opostas. Um é feito de milhares de peças de aço, o outro de um único fio de seda. Um é sintético, o outro orgânico. Um é imposto ao meio ambiente, o outro o cria. Um foi projetado para a natureza,
o outro foi projetado por ela. Michelangelo disse que
quando olhou para o mármore bruto, viu uma figura lutando para se libertar. O cinzel era a única ferramenta de Michelangelo. Mas os seres vivos não são esculpidos. Eles crescem. E nas nossas menores unidades de vida, as
nossas células, transportamos toda a informação necessária para que todas as outras células
funcionem e se repliquem. As ferramentas também têm consequências. Pelo menos desde a Revolução Industrial,
o mundo do design tem sido dominado pelos rigores da fabricação
e da produção em massa. As linhas de montagem ditaram
um mundo feito de peças, enquadrando a imaginação
de designers e arquitetos que foram treinados para pensar
nos seus objetos como montagens de peças discretas com funções distintas.
Mas você não encontra
conjuntos de materiais homogêneos na natureza. Veja a pele humana, por exemplo. Nossa pele facial é fina e
com poros dilatados. Nossa pele posterior é mais espessa,
com poros pequenos. Um atua principalmente como filtro, o outro principalmente como barreira, e ainda assim é a mesma pele:
sem peças, sem montagens. É um sistema que
varia gradualmente sua funcionalidade variando a elasticidade. Então aqui está uma tela dividida
para representar minha visão de mundo dividida, a personalidade dividida de cada designer
e arquiteto operando hoje entre o cinzel e o gene, entre a máquina e o organismo,
entre a montagem e o crescimento, entre Henry Ford e Charles Darwin. Essas duas visões de mundo,
meu cérebro esquerdo e meu cérebro direito, análise e síntese, serão exibidas
nas duas telas atrás de mim.
O meu trabalho, no seu nível mais simples, consiste em unir estas duas visões do mundo, afastando-nos da montagem e aproximando-nos do crescimento. Você provavelmente está se perguntando: por que agora? Por que isso não foi possível
há 10 ou mesmo cinco anos? Vivemos numa época muito especial da história, uma época rara, uma época em que a confluência de quatro campos
dá aos designers acesso a ferramentas às quais nunca tivemos acesso antes. Esses campos são design computacional, que nos permite projetar
formulários complexos com código simples; manufatura aditiva, que
nos permite produzir peças adicionando material em
vez de retirá-lo; engenharia de materiais, que nos permite
projetar o comportamento dos materiais em alta resolução; e biologia sintética, permitindo-nos projetar novas
funcionalidades biológicas através da edição do DNA.
E na intersecção
desses quatro campos, minha equipe e eu criamos. Por favor, conheça as mentes e as mãos dos meus alunos. Projetamos objetos, produtos,
estruturas e ferramentas em escalas, desde a grande escala, como este braço robótico
com alcance de 25 metros de diâmetro e base veicular que
um dia em breve imprimirá edifícios inteiros, até gráficos em nanoescala feitos inteiramente
de materiais geneticamente modificados. microorganismos que brilham no escuro. Aqui reinventamos o mashrabiya, um arquétipo da
arquitetura árabe antiga, e criamos uma tela onde
cada abertura tem um tamanho único para moldar a forma da luz e do calor que
passam por ela. No nosso próximo projeto, exploramos a possibilidade
de criar uma capa e uma saia – isto foi para um desfile de moda em Paris
com Iris van Herpen – como uma segunda pele
feita de uma única peça, rígida nos contornos,
flexível nos contornos. cintura. Juntamente com minha colaboradora de longa data em
impressão 3D, Stratasys, imprimimos em 3D esta capa e saia
sem costuras entre as células, e mostrarei mais objetos como esse.
Este capacete combina
materiais rígidos e macios com resolução de 20 mícrons. Esta é a resolução de um fio de cabelo humano. É também a resolução de um tomógrafo computadorizado. O fato de os designers terem acesso a essas
ferramentas analíticas e sintéticas de alta resolução permite projetar produtos que se adaptam
não apenas ao formato de nossos corpos, mas também à
composição fisiológica de nossos tecidos. Em seguida, projetamos uma cadeira acústica, uma cadeira que fosse ao mesmo tempo
estrutural, confortável e que também absorvesse o som. O professor Carter, meu colaborador, e eu
recorremos à natureza em busca de inspiração e, ao projetar esse
padrão de superfície irregular, ele se torna absorvente de som. Imprimimos sua superfície
com 44 propriedades diferentes, variando em rigidez, opacidade e cor, correspondendo a pontos de pressão
no corpo humano.
Sua superfície, como na natureza,
varia sua funcionalidade não pela adição de outro material
ou outra montagem, mas pela variação contínua e delicada das
propriedades do material. Mas será a natureza ideal? Não existem partes na natureza? Não fui criado
num lar religioso judaico, mas quando eu era jovem, minha avó costumava me contar
histórias da Bíblia Hebraica, e uma delas ficou comigo e passou
a definir muito do que me interessa. Como ela conta: “No terceiro dia da Criação,
Deus ordena à Terra que cresça uma árvore frutífera”. Para esta primeira árvore frutífera
não deveria haver diferenciação entre tronco, galhos,
folhas e frutos.
A árvore inteira era um fruto. Em vez disso, a terra cultivava árvores
com casca, caules e flores. A terra criou um mundo feito de peças. Muitas vezes me pergunto: "Como seria o design
se os objetos fossem feitos de uma única peça? Voltaríamos a um melhor
estado de criação?" Então procuramos aquele material bíblico, aquele
tipo de material que dá frutos, e o encontramos. O segundo biopolímero mais abundante
no planeta é chamado de quitina, e cerca de 100 milhões de toneladas dele
são produzidos todos os anos por organismos como camarões,
caranguejos, escorpiões e borboletas. Pensámos que se pudéssemos ajustar
as suas propriedades, poderíamos gerar estruturas
multifuncionais a partir de uma única peça. Então foi isso que fizemos. Chamamos Legal Seafood. (Risos) pedimos um monte de cascas de camarão, moemos
e produzimos pasta de quitosana. Ao variar as concentrações químicas, conseguimos alcançar
uma ampla gama de propriedades – desde escuro, rígido e opaco, até claro, macio e transparente.
Para imprimir as estruturas
em grande escala, construímos um
sistema de extrusão controlado roboticamente com múltiplos bicos. O robô variava as
propriedades dos materiais rapidamente e criava essas estruturas de 3,6 metros de comprimento
feitas de um único material, 100% reciclável. Quando as peças ficam prontas,
elas são deixadas secar e ganham forma naturalmente
ao entrar em contato com o ar. Então, por que ainda
projetamos com plásticos? As bolhas de ar que eram um subproduto
do processo de impressão foram usadas para conter
microrganismos fotossintéticos que apareceram pela primeira vez no nosso planeta há
3,5 mil milhões de anos, como aprendemos ontem. Juntamente com os nossos colaboradores
em Harvard e no MIT, incorporámos bactérias
que foram geneticamente modificadas para capturar rapidamente carbono
da atmosfera e convertê-lo em açúcar.
Pela primeira vez, fomos capazes de gerar estruturas
que transitariam perfeitamente da viga para a malha e, se ampliadas ainda mais, para as janelas. Uma árvore frutífera que dá frutos. Trabalhando com um material milenar, uma das primeiras formas de vida do planeta, muita água e um pouco
de biologia sintética, conseguimos transformar uma estrutura
feita de casca de camarão em uma arquitetura
que se comporta como uma árvore. E aqui está a melhor parte: para objetos projetados para serem biodegradáveis, coloque-os no mar
e eles nutrirão a vida marinha; coloque-os no solo
e eles ajudarão a cultivar uma árvore.
O cenário para a nossa próxima exploração
usando os mesmos princípios de design foi o sistema solar. Procurávamos a possibilidade
de criar roupas que sustentassem a vida para viagens interplanetárias. Para fazer isso, precisávamos conter bactérias
e ser capazes de controlar seu fluxo. Assim como a tabela periódica, criamos
nossa própria tabela de elementos: novas formas de vida que
foram cultivadas computacionalmente, fabricadas aditivamente e aumentadas biologicamente. Gosto de pensar na biologia sintética
como uma alquimia líquida, só que em vez de transmutar
metais preciosos, estamos a sintetizar novas
funcionalidades biológicas dentro de canais muito pequenos. É chamado de microfluídica. Imprimimos em 3D nossos próprios canais
para controlar o fluxo dessas culturas bacterianas líquidas. Na nossa primeira peça de roupa
combinamos dois microrganismos.
A primeira são as cianobactérias. Vive em nossos oceanos
e em lagoas de água doce. E a segunda, E. coli, a bactéria
que habita o intestino humano. Um converte luz em açúcar,
o outro consome esse açúcar e produz biocombustíveis
úteis para o ambiente construído. Agora, estes dois microrganismos
nunca interagem na natureza. Na verdade, eles nunca se conheceram. Eles estiveram aqui,
projetados pela primeira vez, para se relacionarem
dentro de uma peça de roupa.
Pense nisso como uma evolução
não por seleção natural, mas como uma evolução intencional. Para conter essas relações, criamos um único canal
que se assemelha ao trato digestivo, que ajudará a fluir essas bactérias
e a alterar sua função ao longo do caminho. Começamos então a cultivar
esses canais no corpo humano, variando as propriedades do material
de acordo com a funcionalidade desejada. Onde quiséssemos mais fotossíntese,
projetaríamos canais mais transparentes.
Este sistema digestivo vestível,
quando esticado de ponta a ponta, se estende por 60 metros. Isto tem metade do comprimento
de um campo de futebol e 10 vezes mais
que o nosso intestino delgado. E aqui está ele, apresentado pela primeira vez
no TED: nossos primeiros canais líquidos fotossintéticos vestíveis brilhando com vida
dentro de uma roupa vestível. (Aplausos) Obrigado. Mary Shelley disse: “Somos criaturas fora de moda
, mas apenas meio inventadas”. E se o design pudesse fornecer
a outra metade? E se pudéssemos criar estruturas
que aumentassem a matéria viva? E se pudéssemos criar
microbiomas pessoais que examinassem a nossa pele,
reparassem tecidos danificados e sustentassem o nosso corpo? Pense nisso como uma forma de biologia editada. Toda esta coleção, Wanderers,
que recebeu nomes de planetas, não era para mim realmente sobre moda em si, mas proporcionou uma oportunidade
para especular sobre o futuro da nossa raça no nosso planeta e além, para combinar visão científica
com muito mistério e passar
da era da máquina para uma nova era de simbiose
entre os nossos corpos, os microrganismos que habitamos, os nossos produtos e até os nossos edifícios.
Eu chamo isso de ecologia material. Para fazer isso, precisamos sempre
retornar à natureza. Agora você já sabe que uma impressora 3D
imprime material em camadas. Você também sabe que a natureza não. Cresce. Acrescenta sofisticação. Este casulo de bicho-da-seda, por exemplo, cria uma
arquitetura altamente sofisticada, uma casa dentro da qual se pode metamorfizar. Nenhuma manufatura aditiva hoje chega
perto desse nível de sofisticação. Fá-lo combinando não dois materiais, mas duas proteínas
em concentrações diferentes. Um atua como estrutura,
o outro é a cola, ou matriz, que mantém essas fibras unidas. E isso acontece em todas as escalas. O bicho-da-seda primeiro se liga
ao ambiente – cria uma estrutura elástica – e depois começa a tecer
um casulo compressivo. Tensão e compressão,
as duas forças da vida, manifestadas num único material.
Para entender melhor
como funciona esse processo complexo, colamos um minúsculo ímã terrestre na cabeça de um bicho-da-seda,
na fieira. Colocamos dentro de uma caixa
com sensores magnéticos, o que nos permitiu criar
essa nuvem de pontos tridimensional e visualizar a complexa arquitetura
do casulo do bicho-da-seda. No entanto, quando colocamos
o bicho-da-seda em uma área plana, e não dentro de uma caixa, percebemos que ele teceria um casulo plano e ainda assim se
metamorfizaria de maneira saudável. Então começamos a projetar diferentes
ambientes, diferentes andaimes, e descobrimos que
a forma, a composição, a estrutura do casulo eram diretamente
informadas pelo ambiente.
Os bichos-da-seda são muitas vezes cozidos até à morte
dentro dos seus casulos, a sua seda é desfiada e utilizada
na indústria têxtil. Percebemos que desenhar esses modelos
nos permitia dar forma à seda crua sem ferver um único casulo. (Aplausos) Eles se metamorfizariam de forma saudável e seríamos capazes
de criar essas coisas. Então, ampliamos esse processo
para uma escala arquitetônica. Pedimos a um robô que tecesse
o modelo em seda e o colocamos em nosso site. Sabíamos que os bichos-da-seda migravam
para áreas mais escuras e frias, por isso utilizámos um diagrama do percurso solar
para revelar a distribuição da luz e do calor na nossa estrutura. Criamos então buracos, ou aberturas, que prenderiam os raios
de luz e calor, distribuindo esses bichos-da-seda
pela estrutura.
Estávamos prontos para receber as lagartas. Encomendamos 6.500 bichos-da-seda
de uma fazenda de seda online. E depois de quatro semanas de alimentação,
eles estavam prontos para girar conosco. Colocamo-los cuidadosamente
na borda inferior do andaime e, à medida que giram, tornam-se pupas,
acasalam-se, põem ovos e a vida começa novamente –
tal como nós, mas muito, muito mais curta. Bucky Fuller disse que a tensão
é a grande integridade e ele estava certo. À medida que tecem seda biológica
sobre seda fiada roboticamente, eles dão
integridade a todo o pavilhão. E durante duas a três semanas, 6.500 bichos-da-seda giram 6.500 quilômetros. Numa curiosa simetria, esta é também
a extensão da Rota da Seda. As mariposas, depois de eclodirem,
produzem 1,5 milhão de ovos. Isso poderia ser usado para 250
pavilhões adicionais no futuro. Então aqui estão elas, as duas cosmovisões. Um deles tece seda a partir de um braço robótico, o outro preenche as lacunas.
Se a fronteira final do design
é dar vida aos produtos e aos edifícios que nos rodeiam, para formar uma ecologia de dois materiais, então os designers devem unir
estas duas visões do mundo. O que nos traz de volta, é claro,
ao início. Aqui estamos para uma nova era de design,
uma nova era de criação, que nos leva de
um design inspirado na natureza para uma natureza inspirada em design, e que exige de nós, pela primeira vez, que sejamos mães da natureza. Obrigado. (Aplausos) Muito obrigado. Obrigado. (Aplausos).
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