Design at the Intersection of Technology and Biology | Neri Oxman | TED Talks

Prevodilac: Milenka Okuka Lektor: Mile Živković

Dve srodne kupole,

dva radikalno suprotna kulturološka dizajna.

Jednu čini na hiljade čeličnih delova,

druga je napravljena od samo jedne svilene niti.

Prva je sintetička, druga je organska.

Prva je nametnuta životnoj sredini,

druga je stvara.

Prva je dizajnirana za prirodu, drugu je dizajnirala priroda.

Mikelanđelo je rekao da kada posmatra neobrađen mermer,

vidi oblike koji se bore da budu oslobođeni.

Dleto je bilo jedino Mikelanđelovo oruđe.

Ali živa bića nisu isklesana.

Ona rastu.

I u našim najmanjim jedinicama života, našim ćelijama, nosimo sve informacije

koje su potrebne da bi bilo koja druga ćelija funkcionisala i replicirala se.

S oruđima dolaze i posledice.

Bar nakon Industrijske revolucije, svetom dizajna dominira

krutost fabrikovanja i masovne proizvodnje.

Montažne trake su diktirale svet sačinjen od delova,

oblikujući maštu dizajnera i arhitekata

koji su obučavani da razmišljaju o svojim objektima

kao o sklopovima odvojenih delova s različitim funkcijama.

Ali u prirodi nećete naći sklopove homogenih materijala.

Uzmite ljudsku kožu, na primer.

Naša koža na licu je tanka, sa širokim porama.

Naša koža na leđima ja deblja, sa uskim porama.

Prva se uglavnom ponaša kao filter,

druga je uglavnom barijera,

pa ipak, to je ista koža: nema delova, nema sklapanja.

To je sistem koji postepeno varira svoju funkcionalnost

tako što varira elastičnost.

Dakle, ovo je podeljen ekran koji predstavlja moj podeljen pogled na svet,

podeljenu ličnost svakog dizajnera i arhitekte koji danas posluju,

između dleta i gena,

između mašine i organizma, između sklapanja i rasta,

između Henrija Forda i Čarlsa Darvina.

Ova dva pogleda na svet, mog levog i desnog mozga,

analize i sinteze, će da se prikazuju na dva ekrana iza mene.

Moj posao, najprostije rečeno,

je u ujedinjavanju ova dva pogleda na svet,

pomerajući se od sklapanja

sve bliže rastu.

Verovatno se pitate:

zašto sada?

Zašto ovo nije bilo moguće pre deset ili bar pre pet godina?

Živimo u veoma posebnom istorijskom vremenu,

u nesvakidašnjem vremenu,

vremenu u kome stapanje četiri oblasti pruža dizajnerima pristup oruđima

kojima nikad do sada nismo imali pristup.

Ove oblasti su: računarski dizajn,

koji nam omogućava da dizajniramo složene oblike jednostavnim kodom;

3D štampa nam omogućuje proizvodnju delova

dodavanjem materijala, umesto rezanja istih;

inženjering materijala nam omogućuje da dizajniramo svojstva materijala

u visokoj rezoluciji;

i sintetička biologija

nam omogućuje da dizajniramo nova biološka svojstva obradom DNK.

A na preseku ove četiri oblasti

je stvaralaštvo moje ekipe i mene.

Molim vas, upoznajte umove i ruke

mojih studenata.

Mi dizajniramo predmete i proizvode i strukture i oruđa raznih veličina,

od velikih,

poput ove robotske ruke sa obimom opsega od 24,4 metra

sa osnovom u vidu vozila koja će uskoro da štampa čitave zgrade,

do nanometarskih grafika

skroz napravljenih od genetski konstruisanih mikroorganizama

koji svetle u mraku.

Ovde smo nanovo osmislili mašrabiju,

arhetip antičke arapske arhitekture,

i napravili smo zaslon na kome je svaki otvor jedinstvene veličine,

kako bismo uobličili prirodu svetlosti i toplote koja prolazi kroz njega.

U našem sledećem projektu

istražujemo mogućnost kreiranja ogrtača i suknje -

ovo je bilo na Pariskoj nedelji mode sa Irisom van Herpenom -

koji bi bili poput druge kože, napravljeni iz jednog dela,

kruti na obodima, fleksibilni oko struka.

Zajedno sa mojim dugogodišnjim saradnikom u 3D štampanju, Stratasisom,

ištampali smo u 3D ovaj plašt i ovu suknju bez šavova među ćelijama,

i pokazaću vam još sličnih objekata.

Ovaj šlem je kombinacija krutih i mekih materijala

u rezoluciji od 20 mikrona.

To je rezolucija ljudske dlake.

Takođe je to rezolucija CT skenera.

To što dizajneri imaju pristup

ovakvim analitičkim i sintetičkim alatima u tako visokoj rezoluciji

omogućuje im da dizajniraju artikle koji se uklapaju s našim telima,

ne samo oblikom, već su i fiziološki sačinjeni od naših tkiva.

Potom smo dizajnirali akustičnu stolicu,

stolicu koja bi ujedno bila strukturna, udobna

i takođe bi upijala zvuk.

Profesor Karter, moj saradnik, i ja smo u prirodi potražili inspiraciju

i dizajniravši ovaj šablon sa nepravilnom površinom,

on je postao upijač zvuka.

Ištampali smo njegovu površinu od 44 različita svojstva,

koja variraju u krutosti, prozirnosti i boji,

i koja se poklapaju sa tačkama dodira ljudskog tela.

Njegova površina, kao što je i u prirodi, ima varijacije u funkcionalnosti,

a postignuta je ne dodavanjem novih materijala ili novih sklopova,

već konstantnom i delikatnom varijacijom svojstva materijala.

Ali da li je priroda savršena?

Zar i u njoj ne postoje delovi?

Nisam odgajana u religioznoj jevrejskoj porodici,

ali kad sam bila mala,

moja baka mi je pričala priče iz jevrejske Biblije

i jedna od njih mi se urezala i ona definiše veći deo mojih vrednosti.

Prema njenim rečima:

"Trećega dana stvaranja, Bog naredi Zemlji

da podari drvo rodno, koje rađa."

Kod ove prve voćke, nisu se razlikovali

stablo, grane, lišće i voće.

Čitavo drvo je bilo voćka.

Nasuprot tome, na zemljištu raste drveće koje ima koru, stabljike i cveće.

Zemljište je stvorilo svet sačinjen od delova.

Često se pitam:

"Kako bi izgledao dizajn kad bi predmeti bili napravljeni iz jednog dela?

Da li bismo se vratili boljem stadijumu stvaranja?"

Pa smo potražili taj biblijski materijal,

taj materijal poput drveta rodnog, koje rađa i pronašli smo ga.

Drugi po izobilju biopolimer na planeti se zove hitin

i oko 100 miliona tona ovog biopolimera svakodnevno proizvedu

organizmi, poput škampi, rakova, škorpija i leptira.

Mislili smo da ako bismo podesili njegova svojstva,

mogli bismo da dobijemo strukture sa višestrukom namenom

iz samo jednog dela.

Pa smo to i uradili.

Pozvali smo restoran Ligal sifud -

(Smeh)

poručili smo gomilu ljuštura škampi,

samleli smo ih i napravili hitonsku pastu.

Varirajući hemijski sastav,

bili smo u stanju da dobijemo širok spektar svojstava,

od mračnih, krutih i neprozirnih,

do svetlih, mekih i prozirnih.

Kako bismo štampali strukture većih razmera,

sagradili smo sistem za istiskanje sa više mlaznica, koga kontroliše robot.

Robot u hodu vrši varijacije materijala

i stvara ove građevine od 3,7 metara napravljene iz jednog materijala,

100 posto razgradljive.

Kada su delovi gotovi, ostvljamo ih da se suše

i da pronađu prirodan oblik u kontaktu s vazduhom.

Pa zašto i dalje dizajniramo za plastiku?

Vazdušni mehuri koji su bili nusproizvod procesa štampanja

su korišćeni za gajenje fotosintetičkih mikroorganizama

koji su se prvi put pojavili na našoj planeti pre 3,5 mil. god,

kako smo juče saznali.

Zajedno sa saradnicima sa Harvarda i MIT-a,

napravili smo bakteriju koja je genetski konstruisana

da brzo hvata ugljenik iz atmosfere

i pretvara ga u šećer.

Prvi put

smo bili u stanju da napravimo strukture koje bi neprimetno prelazile

iz snopa u mrežu,

a bile su veće i od prozora.

Drvo rodno, koje rađa.

Radeći sa drevnim materijalom,

jednim od prvih oblika života na planeti,

uz mnogo vode i malo sintetičke biologije,

bili smo u stanju da preobratimo strukture napravljene od ljuski škampa

u arhitekturu koja se ponaša kao drvo.

A ovo je najbolji deo:

kako su to biorazgradljivi objekti,

stavite ih u more i hraniće morski život;

stavite ih u tlo i pospešiće rast drveća.

Prostor našeg sledećeg istraživanja, koristeći iste principe

je bio solarni sistem.

Razmatrali smo mogućnost stvaranja odeće koja sadrži žive organizme

za međuplanetarna putovanja.

Da bismo to uradili, morali smo da uzmemo bakterije i kontrolišemo njihov tok.

Slično periodnom sistemu, mi smo osmislili sopstveni sistem elemenata:

nove oblike života koji su uzgajani računarski,

3D odštampani

i biološki uvećani.

Volim da razmišljam o sintetičkoj biologiji kao o alhemiji tečnosti,

samo što umesto pretvaranja plemenitih metala,

sintetizujete nove biološke funkcije unutar veoma malih kanala.

To se zove mikrofluidika.

Ištampali smo u 3D sopstvene kanale, kako bismo kontrolisali tok

ovih tečnih bakterijskih kultura.

U našem prvom komadu odeće, kombinovali smo dva mikroorganizma.

Prvi je modrozelena alga.

Živi u našim okeanima i u slatkovodnim jezerima.

A drugi je ešerihija koli, bakterija koja živi u ljudskim crevima.

Prvi pretvara svetlost u šećer, drugi se hrani tim šećerom

i proizvodi biogoriva koja su korisna za konstruisanu sredinu.

Sad, ova dva mikroorganizma nikada ne dolaze u kontakt u prirodi.

Zapravo, nikada se ne sreću.

Ovde su napravljeni prvi put

kako bi ostvarili vezu unutar komada odeće.

Razmišljajte o tome kao o evoluciji, ne prirodnim odabirom,

već kao o evoluciji po dizajnu.

Kako bismo zadržali ove veze,

napravili smo samo jedan kanal koji liči na digestivni trakt,

koji će da pomogne protok ovih bakterija i da usput izmeni njihove funkcije.

Potom smo počeli da uzgajamo ove kanale na ljudskom telu,

varirajući svojstva materijala prema željenim svojstvima.

Gde smo želeli više fotosinteze, dizajnirali bi transparentnije kanale.

Ovaj nosivi digestivni sistem, kada se razvuče s kraja na kraj,

proteže se 60 metara.

To je polovina dužine fudbalskog terena

i 10 puta je duže od našeg tankog creva.

I evo, prvi put to prikazujemo na TED-u -

naša prva fotosintetička odeća,

kanali tečnosti usijani od života unutar nosive odeće.

(Aplauz)

Hvala vam.

Meri Šeli je rekla: "Mi smo bezoblična bića, tek do pola formirana."

Šta ako dizajn može da nam obezbedi tu drugu polovinu?

Šta ako možemo da napravimo strukture koje bi uvećale živu tvar?

Šta ako bismo stvorili lične mikrobiome

koji bi skenirali našu kožu, popravljajući oštećeno tkivo

i koji bi održavali naša tela?

Razmišljajte o ovome kao o vidu redigovane biologije.

Čitava ova kolekcija, "Vonderers", koja je nazvana po planetama,

meni zaista nije važna moda sama po sebi,

pružila mi je priliku da razmišljam o budućnosti

o našoj vrsti na našoj planeti i dalje,

da kombinujem naučni pogled sa mnogo misterije

i da napravim otklon od doba mašina

do novog doba simbioze među našim telima,

mikroorganizmima koji žive u nama,

našim proizvodima, pa i našim građevinama.

Ovaj materijal zovem ekologijom.

Kako bismo to postigli, uvek moramo da se vratimo prirodi.

Za sada vam je poznato da 3D štampač štampa materijale u slojevima.

Takođe znate da priroda tako ne radi.

Ona uzgaja. Dodaje sofisticirano.

Čaura svilene bube, na primer,

stvara veoma prefinjenu arhitekturu,

dom unutar koga metamorfozira.

Nijedan današnji 3D štampač nije ni blizu tog nivoa prefinjenosti.

Ona to radi kombinujući, ne dva materijala,

već dva proteina u različitim koncentracijama.

Jedan se ponaša kao građa, drugi je lepak iliti matrica,

on drži na okupu sva ta vlakna.

A to se dešava bez obzira na veličinu.

Svilena buba se prvo zakači za okolinu -

stvara rastegljivu građu -

a potom počinje da prede zbijenu čauru.

Rastegljivost i zbijenost, dve sile života,

ispoljene u jednom materijalu.

Kako bismo bolje razumeli kako ovaj složeni proces funkcioniše,

zalepili smo sićušni zemljani magnet

na glavu svilene bube, na prelju.

Smestili smo je u kutiju sa magnetskim senzorima,

a to nam je omogućilo da stvorimo ovaj 3D oblak od tačaka

i da vizualizujemo složenu arhitekturu čaure svilene bube.

Međutim, kada smo stavili svilenu bubu na ravno tlo,

ne unutar kutije,

shvatili smo da tada ispreda ravnu čauru

i da i dalje zdravo metamorfozira.

Pa smo počeli da dizajniramo različite sredine, različite skele

i otkrili smo da na oblik, kompoziciju,

strukturu čaure, sredina direktno utiče.

Svilene bube se često skuvaju na smrt unutar svojih čaura,

potom se njihova svila razvija i koristi u tekstilnoj industriji.

Shvatili smo da nam dizajniranje ovih šablona omogućuje oblikovanje sirove svile

a da pri tom ne skuvamo ni jednu čauru.

(Aplauz)

One bi zdravo metamorfozirale,

a mi bismo bili u stanju da napravimo sve ovo.

Pa smo uvećali ovaj proces do arhitektonskih razmera.

Robot nam je ispreo šablon od svile,

koji smo postavili na mesto gradnje.

Znali smo da se svilene bube sele ka mračnijim i hladnijim mestima,

pa smo koristili dijagram sunčevog hoda kako bismo otkrili raspored

svetla i toplote na našoj građevini.

Potom smo napravili rupe ili otvore,

koji bi zarobili svetlosne i toplotne zrake,

raspoređujući sve te svilene bube po građevini.

Bili smo spremni za isporuku gusenica.

Poručili smo preko interneta 6,500 svilenih buba sa farme.

I nakon četiri nedelje uzgajanja, bile su spremne da sa nama predu.

Pažljivo smo ih smestili na donje obode skela,

a kako predu, one se učauravaju, pare, legu jaja

i život kreće ispočetka - baš kao i naš, samo mnogo, mnogo kraći.

Baki Fuler je rekao da je rastegljivost veliki integritet

i bio je u pravu.

Kako predu biološku svilu preko robotski ispredene svile,

one pružaju čitavom ovom paviljonu integritet.

I za dve do tri nedelje,

6,500 svilenih buba isprede 6,500 kilometara.

Zanimljiva podudarnost: ovo je takođe i dužina Puta svile. Moljci prilikom polaganja jaja proizvedu 1,5 miliona jajašaca.

Ovo može da se iskoristi za još 250 paviljona u budućnosti.

Dakle, to su dva pogleda na svet.

Jedan prede svilu robotskom rukom,

drugi popunjava rupe.

Ako je krajnji cilj dizajna udisanje života u proizvode

i građevine oko nas,

formiranje ekologije od dva materijala,

onda dizajneri moraju da ujedine ova dva pogleda na svet.

Što nas vraća, naravno, na početak.

Živelo novo doba dizajna, novo doba stvaranja,

koje će nas udaljiti od dizajna inspirisanog prirodom

do prirode inspirisane dizajnom

i koji će zahtevati od nas, prvi put,

da budemo majka prirodi.

Hvala vam.

(Aplauz)

Mnogo vam hvala. Hvala vam.

(Aplauz)