奈里·奥克斯曼与“物质生态”时代

通过|2021年5月12日

内里·奥克斯曼(Neri Oxman)是技术和生物学的交叉点,她呼吁对我们设计和建造建筑环境的方式进行根本性的转变。

图片来源:美国地质调查局

令人惊讶的是,数字3D打印的概念是如何创造性地适应各种材料,如聚合物、玻璃、混凝土和金属。这种印刷技术已经从实验室大小的好奇心扩大到宏观尺寸,使不可能的建筑结构和艺术作品成为现实。此外,在电子束和光子束的帮助下,它已经被巧妙地缩小到纳米级,塑造绝缘体、半导体、金属和超导体,使曾经看似不可能的事情变成现实。想象一下,我们有能力用3D打印出一座1000米高的混凝土摩天大楼,同时还能塑造一个10纳米的硅晶体管,这只是1000亿倍的比例差异。

多年的实验为物理和材料科学的美学奠定了基础,并推动了其发展。今天,我们可以看到Neri Oxman大胆的想象力和聪明才智所产生的受自然启发的设计和工艺成果。她是一位博学多才,艺术家,设计师,发明家,创新教育家,索尼公司职业发展教授和麻省理工学院媒体实验室的媒体艺术和科学副教授介导物质组.她的研究结合了计算设计、材料科学和合成生物学,利用受自然启发的设计原则来创造新的建筑、技术和艺术。著名的例子包括用蚕建造混合结构的共制造系统(丝绸馆)及蜜蜂(合成养蜂场).

机器人在14小时内3D打印出可持续建筑.经许可转载©2017,美国科学促进会

事实上,艺术和科学领域的每一个人都与印象派画家保罗·塞尚(Paul Cezanne)的永恒真理有关:“在艺术中,一切都是理论,在与自然的接触中得到发展和应用。”奥克斯曼的艺术眼光改变了她的观念材料生态-一种设计哲学、研究领域和科学方法,探索、告知和表达建造、生长和增强之间的相互关系,并通过建筑材料和技术的自然生产,使其成为最佳实践,而不会对其所应用的环境造成压力或损害。

她的艺术装置在现代艺术博物馆在纽约的见解,组织原则,从树皮和设计,甲壳类动物的壳,蚕的工作,其他自然系统,其中有许多担任艺术取之不尽的灵感来源和建筑材料,建筑,和工程项目。她的远见将科学艺术从我们现在所知的转变为我们未来只能想象的——只要看看她最近的TED演讲就知道了。”技术与生物学的交叉设计"和Netflix Movie "设计艺术-生物建筑来欣赏她令人惊叹的创作。

允许转载©2017,美国科学促进会

今天,我们受益于“特定场地和自给自足的建筑规模的机器人制造”,由介导物质小组熟练地渲染和实现,允许他们创建定制的,自由形式的结构,可以适应广泛的自然和建筑环境。通过奥克斯曼首创的数字建设平台(DCP),整个建设过程以惊人的方式自动化——摆脱了刚性、直线材料的限制——建立在自然的分形几何上,适应不规则的形状,统计上自相似的形式。

奥克斯曼的一个案例研究描述了一个开放的圆顶状拱顶,直径14.6米,高3.7米。DCP在13.5小时内在现场制作了这个结构。与传统的施工方法相比,典型的缓慢糖蜜和昂贵的劳动力和材料,介导物质组提供的大胆的新方法是安全的,再加上更好的质量控制和定制,快速,成本大大减少更大的功能。本质上,它开辟了自动化自然建筑系统和结构的新领域。

考虑到奥克斯曼对材料生态学的精妙表现,不言而喻的是,艺术家、设计师和科学家们如何深入探究这个谜,以发现新的设计原则,可以应用于混合的机械、物理、生理和生物系统的世界。奥克斯曼的创新体现在很多方面达奇温特沃斯·汤普森理论的转换它挑战了科学家对生物形状的看法。汤普森在他的经典著作中假设,它们是由数学和物理原理描述的几何形状,而不是随机产生的混乱形式关于成长与形态(1917)。

奥克斯曼还暗示,她的创新可以用来设计dcp建造的航天器,能够到达NASA开普勒太空望远镜和NASA凌日系外行星调查卫星发现的2600颗系外行星中的一颗。

谁知道这个创新团队的未来会怎样?我们知道,我们不再对这些由好奇心驱动的、充满奇迹的、巧妙的探索感到惊讶。最终,每个人都直接或间接地参与了超越人类知识总和的新旧世界的创造。这一切我们都支持!我们主要关心的是,我们仍然致力于明智地、合乎道德地、负责任地应用我们的集体知识。

看了奥克斯曼关于“材料生态学”的TED演讲后,我们感到了一股奇妙的乐观情绪,她和她的合作者们能够积极地影响公众的思想。我们确信,通过构建自然合成集成的“果树”奥克斯曼,介导物质小组将解决如何帮助数十亿每天勉强生存的人类,这是如此优雅的可视化和3D打印。这棵神奇的“生命之树”能生长出地球上所需的维持生命的技术成果吗?而且,如果人类能够在先进智慧的无限应用中生存下来,我们能把这项技术输出到一些可居住的系外行星吗?许多对深太空探索者有着共同热情的创新工程师和技术专家声称,这是我们最有前途的,但遥远的命运?

我们最顽固的乐观主义者会诚实地说,他们相信我们能够明确地回答这些基本问题吗?或者,他们会悄悄地指出自然的不确定性,这影响了人类和我们的互动的不可预测性?

一个悬而未决的问题是,我们是否有能力——或没有能力——在不受我们这个竞争激烈、以市场为导向的物质世界影响的情况下,合作创造和分享新知识。也许,物质生态会平衡这个现实,让我们所有人都大吃一惊。希望,在介导物质小组的研究、生产和技术创新背后的创造性天才将创造出一条通往可持续发展的新道路。奥克斯曼运用“发明-创新智慧”的愿景将在这条道路上取得成功母性自然——与它合作,而不是与它对抗——不要害怕它。

作者:Todd Siler和杰弗里Ozin

加拿大多伦多大学太阳能能源集团,电子邮件:g.ozin@utoronto.ca网站:www.nanowizard.infowww.solarfuels.utoronto.cawww.artnanoinnovations.comwww.artnanoinnovations.com, www.toddsilerart.com