Design entre a tecnologia e a biologia | Neri Oxman | TED Talks
Índice
- Introdução
- A interseção de quatro campos
- Design computacional: formas complexas com código simples
- Manufatura aditiva: produzindo peças adicionando material
- Engenharia de materiais: projetando o comportamento das substâncias
- Biologia sintética: criando funcionalidades biológicas através da edição do DNA
- A evolução do design: dos objetos às estruturas biodegradáveis
- Design simbiótico: a união entre nosso corpo, os microorganismos e o meio ambiente
- A ecologia do material: voltando à natureza para inspiração e inovação
- Um novo conceito de design: onde a natureza e a criação coexistem
🌱 A ecologia do material: um novo conceito de design
O mundo do design tem sido dominado, desde a Revolução Industrial, pelos rigores da manufatura e da produção em massa. Linhas de montagem ditaram um mundo feito de peças, moldando a imaginação de designers e arquitetos que aprenderam a enxergar seus objetos como montagens de partes distintas com funções específicas. No entanto, a natureza não segue essa abordagem. Em contraste, os seres vivos crescem. E em nossas menores unidades de vida, as células, carregamos todas as informações necessárias para que cada uma das outras células funcione e se replique.
A pele humana é um exemplo disso. A pele facial é fina, com poros grandes, enquanto a pele das costas é mais grossa, com poros menores. Uma atua principalmente como filtro, enquanto a outra atua como barreira. No entanto, é a mesma pele, sem partes ou montagens. É um sistema que gradualmente varia sua funcionalidade, variando sua elasticidade. Essa discrepância entre a abordagem de design baseada em partes e a abordagem de crescimento presente na natureza criou uma divisão na mentalidade dos designers e arquitetos.
💻 O surgimento de uma nova abordagem: a interseção de quatro campos
Agora, vivemos em um momento muito especial da história, uma época rara em que a confluência de quatro campos está dando aos designers acesso a ferramentas jamais disponíveis. Essas quatro áreas são: design computacional, manufatura aditiva, engenharia de materiais e biologia sintética. Essencialmente, ser capaz de projetar formas complexas com código simples, produzir peças adicionando material ao invés de esculpi-las, projetar o comportamento dos materiais com Alta resolução e criar novas funcionalidades biológicas por meio da edição do DNA.
Com base nessa interseção de campos, minha equipe e eu temos a capacidade de projetar objetos, produtos e estruturas em várias escalas. Desde um braço robótico com um alcance de 80 pés que pode imprimir prédios inteiros até microorganismos geneticamente modificados que brilham no escuro. Essas ferramentas nos permitiram desafiar as limitações da montagem de peças e nos aproximarmos do crescimento, da biologia e do equilíbrio com a natureza.
Em colaboração com a Stratasys, uma empresa especializada em impressão 3D, fomos capazes de imprimir uma capa e uma saia sem costuras entre as células, combinando materiais rígidos e flexíveis em uma resolução extremamente alta. Essa impressão em resolução de 20 mícrons, a mesma de um fio de cabelo humano, permitiu-nos projetar produtos que se encaixam não apenas no formato do nosso corpo, mas também na composição fisiológica dos nossos tecidos.
🌍 Design simbiótico: a união entre nosso corpo, os microorganismos e o meio ambiente
Ao explorar a possibilidade de criar móveis que são estruturalmente confortáveis e ao mesmo tempo absorvem som, voltamos mais uma vez para a natureza em busca de inspiração. Observamos a estrutura de um padrão irregular encontrada na natureza e a aplicamos na superfície de uma cadeira para torná-la absorvente de som. Usando 44 propriedades diferentes, como rigidez, opacidade e cor, representando os pontos de pressão no nosso corpo, conseguimos projetar uma superfície que varia sua funcionalidade pela variação contínua e delicada das propriedades do material, sem a necessidade de adicionar mais materiais ou realizar montagens complexas.
Outra linha de pesquisa fascinante que exploramos foi a criação de roupas sustentáveis para viagens interplanetárias. Utilizando a microfluídica, uma técnica que permite sintetizar nova funcionalidade biológica em canais microscópicos, conseguimos controlar o fluxo de bactérias dentro das roupas. Ao combinar cianobactérias e E. coli em um mesmo ambiente, conseguimos criar uma relação biológica dentro de uma peça de roupa. A primeira converte a luz em açúcar, enquanto a segunda consome esse açúcar e produz biocombustíveis úteis para o ambiente construído. Essa parceria, que não ocorre naturalmente, foi possibilitada pela evolução do design e nos permite pensar em uma nova forma de biologia editada.
🌿 A ecologia do material: retornando à natureza para inspiração e inovação
Entendendo que a natureza não segue a lógica de produção em camadas das impressoras 3D, mas sim o crescimento com sofisticação, buscamos materiais inspirados na natureza. Um material que chamou nossa atenção foi a quitina, o segundo polímero mais abundante do planeta, presente em organismos como camarões, caranguejos, escorpiões e borboletas. Ao variar a concentração química da quitina, conseguimos obter uma ampla gama de propriedades, desde materiais escuros, rígidos e opacos até materiais leves, flexíveis e transparentes.
Desenvolvemos um sistema de extrusão controlado por robôs com múltiplos bicos para imprimir estruturas em grande escala utilizando o chitosan, um derivado da quitina. O processo de impressão resulta em estruturas longas de até 12 pés, feitas de um único material 100% reciclável. Ao secarem, essas estruturas adquirem uma forma natural, sendo capazes de se biodegradarem e enriquecerem o meio ambiente marinho ou auxiliarem no crescimento de árvores quando colocadas no solo.
🌳 Um novo conceito de design: onde a natureza e a criação coexistem
O objetivo final é criar uma nova era de design, onde a natureza e a criação se unam. Em vez de objetos que são apenas inspirados pela natureza, queremos trabalhar em simbiose com a natureza e criar estruturas que sejam uma extensão dela. Nossa abordagem representa uma mudança de paradigma, que busca combinar sabedoria científica com muitas incertezas e mistérios. O resultado é uma transição do design baseado na máquina para o design inspirado pela natureza, onde somos desafiados a sermos mães da natureza.
O futuro do design está no uso inteligente dessas ferramentas, no retorno à natureza como fonte de inspiração e na busca de soluções sustentáveis e simbióticas que sejam benéficas para o nosso corpo, os microorganismos que habitamos, nossos produtos e até mesmo nossos edifícios. É um tempo de descoberta, inovação e criação, onde o crescimento e a biologia se juntam ao design para moldar um futuro mais harmonioso e sustentável.
Destaques
- A evolução do design: dos objetos às estruturas biodegradáveis
- Design simbiótico: a união entre nosso corpo, os microorganismos e o meio ambiente
- A ecologia do material: voltando à natureza para inspiração e inovação
- Um novo conceito de design: onde a natureza e a criação coexistem
FAQs
Q: Como o design está sendo influenciado pela manufatura aditiva?
A: A manufatura aditiva permite a produção de peças adicionando material ao invés de esculpí-las. Isso dá aos designers a liberdade de criar formas complexas com código simples, abrindo novas possibilidades para o design.
Q: Como o design simbiótico pode mudar a forma como vivemos?
A: O design simbiótico busca criar uma relação harmoniosa entre nosso corpo, os microorganismos que habitamos e o meio ambiente. Isso pode levar ao desenvolvimento de produtos e edifícios sustentáveis, que sejam mais eficientes e benéficos para nós e para o planeta.
Q: Como a ecologia do material influencia o design?
A: A ecologia do material nos encoraja a buscar inspiração na natureza ao projetar objetos e estruturas. Ao entender como os materiais naturais crescem e se desenvolvem, podemos criar produtos mais sustentáveis e eficientes.
Q: Como o design baseado na natureza pode ajudar a solucionar problemas ambientais?
A: Ao utilizar princípios da natureza em nossos designs, podemos criar soluções mais sustentáveis para problemas ambientais. A abordagem baseada na natureza nos ensina a trabalhar em harmonia com o meio ambiente, buscando soluções que beneficiem tanto o planeta quanto as pessoas.
Q: Como o crescimento e a biologia podem ser incorporados ao design?
A: O crescimento e a biologia estão sendo incorporados ao design através de técnicas como a engenharia de materiais e a biologia sintética. Essas abordagens nos permitem projetar estruturas que se assemelham ao crescimento natural e que possuem funcionalidades biológicas específicas.