Τεχνολογία

Η βιοτεχνολογία και η αρχιτεκτονική μπορούν να μετατρέψουν το μέλλον στο σπίτι σας σε ένα ζωντανό ον, για να βελτιώσετε τη ζωή σας

Τι θα συμβεί αν τα σπίτια μας ζούσαν; Δεν εννοώ έξυπνα σπίτια, όπου η απουσία φωνής της Alexa αποφασίζει την ένταση του φωτός του καθιστικού. Εννοώ ζουν σπίτια, που μεγαλώνει, αναπνέουμε, ακόμα και την αναπαραγωγή. Η ιδέα μπορεί να φαίνεται κάπως απίθανη, αλλά, ενόψει μιας περιβαλλοντικής κρίσης, εμείς οι άνθρωποι πρέπει να σκεφτούμε ριζικά τον τρόπο με τον οποίο ζούμε και οικοδομούμε στο περιβάλλον μας.

Η βιολογία είναι ικανή για τεράστιες επιτυχίες στη μηχανική και το επόμενο σύνορο στην τεχνολογία κατασκευών μπορεί να είναι να κάνει τα κτίρια μέρος της φύσης. Οι συνάδελφοί μου από τα πανεπιστήμια του Newcastle και της Northumbria και εγώ δημιουργήσαμε ένα νέο ερευνητικό κέντρο για να μελετήσουμε αυτή τη δυνατότητα. Εδώ έχουμε 5 τρόπους με τους οποίους πιστεύουμε ότι τα κτίρια του μέλλοντος μπορούν να γίνουν ζωντανά και αναπνευστικά όντα.

Κτίρια που μεγαλώνουν

Από τα κομμάτια ασβεστολιθικών κελυφών στο ξύλο των νεκρών δέντρων, χρησιμοποιούμε ήδη φυσικά υλικά για να χτίσουμε. Ωστόσο, αυτή η παλέτα των υλικών θα μπορούσε να επεκταθεί δραματικά. Για παράδειγμα, το περιοδικό "Scientific American" μόλις παρουσίασε το μυκήλιο, το ριζικό σύστημα των μυκήτων, ως υλικό του μέλλοντος. Το μυκήλιο μπορεί να αναπτυχθεί με λίγα κομμάτια ξύλου και καφέ σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα, δημιουργώντας υλικά με πολύ σημαντικές δομικές επιδόσεις.

Η εγκατάσταση Hy-Fi στη Νέα Υόρκη, η οποία αποτελείτο από πύργο 13 μέτρων, κατασκευάστηκε από τούβλα μυκηλίου. Το μεγαλύτερο εμπόδιο, ωστόσο, θα μπορούσε να είναι ο σχεδιασμός μιας δομής όπου το μυκήλιο διατηρείται εν μέρει ζωντανό και ικανό να αναπτυχθεί και να προσαρμοστεί. Το έργο των ποντικιών-αρχιτεκτονικής, με επικεφαλής τον Lynn Rothschild της NASA, διερεύνησε αυτή τη δυνατότητα, φαντάζοντας ενδιαιτήματα που μπορούν να αναγεννηθούν, ακόμη και για αποικίες σε άλλους πλανήτες.

Κτίρια που θεραπεύουν

Οι ρωγμές στο τσιμέντο ενός κτιρίου είναι συνήθως το πρώτο σημάδι ότι πλησιάζει το τέλος. Μπορείτε να στραγγίξετε το νερό και, μακροπρόθεσμα, να οξειδώσετε τις μεταλλικές ενισχύσεις που κάνουν τη δομή σταθερή. Αλλά οι ερευνητές έχουν αρχίσει να πειραματίζονται με τσιμέντο που μπορεί να θεραπευθεί. Μία μέθοδος που φαίνεται να υπόσχεται είναι εκείνη που αναπτύσσεται από μια ομάδα με επικεφαλής τον Henk Jonkers στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Delft, μεταξύ άλλων, που ενσωματώνει βακτηριακά σπόρια (παρόμοια με σπόρους για βακτήρια) στο μείγμα τσιμέντου.

Όταν το νερό εισέρχεται μέσω των μικροσκοπικών ρωγμών, τα βακτηρίδια επανενεργοποιούνται. Το υλικό επιστρέφει κυριολεκτικά στη ζωή και ενεργοποιεί μια χημική διαδικασία που προκαλεί την ανάπτυξη νέων κρυστάλλων ασβεστίου και "θεραπεύει" το τσιμέντο. Αυτή η μέθοδος είναι ικανή να προσθέσει δεκαετίες ή και περισσότερο στη ζωή ενός κτιρίου.

Κτίρια που αναπνέουν

Πολλά κτίρια, ειδικά οι γυάλινες ουρανοξύστες που χρησιμεύουν ως γραφεία που βλέπουν στις μεγάλες πόλεις του κόσμου, χρειάζονται συνεχή αναθεώρηση και υποστήριξη. Τα συστήματα κλιματισμού παρόμοια με τους τεράστιους μηχανικούς πνεύμονες κυκλοφορούν στον αέρα για τη θέρμανση και την ψύξη των δωματίων. Φυσικά, μπορείτε πάντα να ανοίξετε ένα παράθυρο για να αερίζεται με φυσικό τρόπο. Τι γίνεται όμως αν οι ίδιοι οι τοίχοι μπορούσαν να αναπνεύσουν;

Η ομάδα του Hironshi Ishii στο MIT έχει αναπτύξει ένα υλικό που μπορεί να αλλάξει το σχήμα του όταν έρχεται σε επαφή με το νερό. Αυτά τα υλικά αποτελούνται από στρώματα βακτηριακών σπόρων (παρόμοια με εκείνα που χρησιμοποιούνται για την αυτοθεραπεία τσιμέντου) και από λατέξ. Όταν το υλικό πεθάνει, συστέλλεται και αλλάζει σχήμα.

Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο έχουν δείξει τα ρούχα που μπορεί να ανταποκριθεί σε ανθρώπινο ιδρώτα. Η ομάδα μου έχει κάνει τα πρώτα βήματα για να διερευνήσει πώς να επεκτείνει αυτή τη μέθοδο για να δημιουργήσει ολόκληρες οικοδομικές μεμβράνες που μπορούν να "ιδρώσουν" καθώς η υγρασία μέσα στο κτίριο ανεβαίνει. Χρησιμοποιώντας μεμβράνες από λατέξ καλυμμένες με βακτηριακά σπόρια, οι υλικές χρονικές στιγμές ανοίγουν πόρους, όπως αδένες ιδρώτα, επιτρέποντας στον αέρα να ρέει μέσα από τους τοίχους όταν υπάρχει, για παράδειγμα, πολύς ατμός από ντους ή βραστήρα.

Κτίρια με ανοσοποιητικό σύστημα

Είμαστε περιτριγυρισμένοι από τρισεκατομμύρια μικροοργανισμών σε όλες τις επιφάνειες των σπιτιών, των σωμάτων μας και στον αέρα γύρω μας. Ενώ ξοδεύουμε εκατομμύρια λίρες ετησίως σε αντιμικροβιακά καθαριστικά που σκοτώνουν μεγάλο μέρος αυτού του πολύπλοκου οικοσυστήματος, είναι γνωστό ότι όσοι ζουν κοντά σε αγροκτήματα μπορεί να υποφέρουν λιγότερο από αλλεργικές αντιδράσεις από εκείνους που ζουν σε αστικά περιβάλλοντα. Φαίνεται ότι η έκθεση σε "καλά" βακτήρια βοηθά στην ενίσχυση του ανοσοποιητικού συστήματος των παιδιών.

Σε ένα ενδιαφέρον πιλοτικό πρόγραμμα, οι ερευνητές του Πανεπιστημιακού Κολλεγίου του Λονδίνου έχουν αρχίσει να ερευνούν πώς οι επιφάνειες, για παράδειγμα, στις κουζίνες, μπορούν να γίνουν βιο-δεκτικές, πράγμα που προάγει την ανθεκτικότητα σε σφάλματα που προκαλούν ασθένειες. Σύντομα, ίσως είμαστε σε θέση να φάμε τα προβιοτικά μας γιαούρτια σε προβιοτικές κουζίνες.

Κτίρια του στομάχου

Τα περισσότερα κτίρια απορροφούν συνεχώς υλικά και ενέργεια, ενώ επιστρέφουν τα σκουπίδια που πρέπει να αφαιρεθούν και στη συνέχεια να υποβληθούν σε επεξεργασία σε βιομηχανικές κλίμακες. Αλλά, νέα έρευνα δείχνει ότι αυτά τα απόβλητα θα μπορούσαν να γίνουν πηγή ενέργειας για ένα κτίριο. Μια ομάδα ερευνητών σε ένα έργο της Ευρωπαϊκής Ένωσης που ονομάζεται "Living Architecture" εργάζεται για την ανάπτυξη ενός νέου τύπου βιολογικού κυττάρου καυσίμου, το οποίο συλλέγει οικιακά απόβλητα και παράγει μικρές ποσότητες ενέργειας, ως μέρος ενός μεγαλύτερου έργου που διερευνά Μικροβιακή ικανότητα επεξεργασίας σε κτίρια.

Τα στοιχεία καυσίμου είναι ενσωματωμένα στα τούβλα που θα μπορούσαν να είναι μέρος του δομικού εργοστασίου του κτιρίου εκτός από το στομάχι του. Τα τούβλα θα συλλέγουν το εναπομένον νερό και τα βακτήρια θα μετατρέπουν τη χημική ενέργεια, ενώ τα απόβλητα θα διασπώνται σε ηλεκτρική ενέργεια. Σε αυτό το σενάριο, η τουαλέτα σας θα μπορούσε να φορτίσει το κινητό σας τηλέφωνο.

Όπως είναι συναρπαστικό όσο ακούγεται, τα ζωντανά κτίρια έχουν αρνητικό ρόλο: θα πεθάνουν αναπόφευκτα. Αλλά τα κτίρια έχουν ήδη έναν κύκλο ζωής. Εκτός από τα περιστασιακά γηριατρικά τουριστικά αξιοθέατα, τα περισσότερα κτίρια βρίσκονται σε κατάσταση συνεχούς αλλαγής. Όταν φτάσουν στο τέλος της ωφέλιμης ζωής τους, η κατεδάφιση των κτιρίων είναι δαπανηρή και μολύνει επίσης. Φανταστείτε μια πόλη κτιρίων που πεθαίνουν απαλά και επιστρέφουν στη γη, δημιουργώντας τα τρόφιμα που θα χρησιμοποιήσουν τα επόμενα κτίρια για να αναπτυχθούν και να προσαρμοστούν. Σίγουρα είναι πιο συναρπαστικό από ένα έξυπνο σπίτι με ένα ψυγείο που ζητά αυτόματα το μπρόκολο όταν τελειώσει.

Φωτογραφία | Vincent Callebaut | Assia Stefanova | Κοινοπραξία Living Architecture

Μετάφραση από τον Alba Alonso

Βίντεο: ΜΙΛΩ ΓΙΑ ΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΟΥ - Τμήμα Βιοχημείας (Νοέμβριος 2019).