Pneumaattinen hengitysseinä. Tunnustus: Chrisoula Kapelonis

Rauhallinen talo on älykäs talo

Receptive Skins näkee elävän rakennuksen, joka on hiljaa vuorovaikutuksessa ilman ja lämpötilan kanssa

Kuvittele talo, joka on rajapuolella sen sisällä olevien ihmisten kanssa. Kun kävelet huoneiden läpi, seinät muuttuvat ovensuiksi; aurinko liikkuu ja lämpötila muuttuu koko päivän ajan, talo avautuu ja sulkeutuu tuulettaakseen itseään. Sen sijaan, että tavallinen "älykäs" koti, jota säädetään sähköisesti älypuhelimen tai ohjausyksikön kautta, tämä talo moduloi omaa ympäristöään pneumaattisen rajapinnan kautta - ilma itse vuorovaikutuksessa seinien kanssa.

Tämä visio johti äskettäisen grad Chrisoula Kapelonisin (MS’18) luomaan Receptive Skins, teoreettisen lähestymistavan materiaalien uudelleenarviointiin ja rakennuskuorien rakentamiseen. Projekti näyttää todistuksen "hengittävän" seinän konseptista, joka moduloi sisätilan ympäristöä pneumaattisen rajapinnan kautta. Kun Receptive Skins jättää syrjään rakennuksen perinteisen käsitteen staattiseksi esineeksi, se olettaa, että rakennus voi olla orgaaninen, elävä rajapinta.

Painoton alkuperä
Arkkitehti ja suunnittelija Kapelonis keskittyy tuomaan uusia tieteenaloja ja materiaaleja ajattelumme tiloista - hän on erityisesti kiehtoutunut ilmapiirin ideasta rajapintana. Historiallisen Cunningham-sanitariumin (kokeellinen ”puhtaan ilman” hoitokeskus, joka on rakennettu suurennetun hyperbaarisen kammion tavoin potilaiden ympäristön hoitoon) inspiroimana, Kapelonis opiskeli pneumatiikkaa tekniikkana, jolla tutkitaan ilman potentiaalia arkkitehtuurissa. Ensimmäisenä vuotenaan MIT Media Lab -yrityksen City Science -ryhmän opiskelijana hän kehitti pneumaattisia kudottuja ja spekulatiivisia arkkitehtuureja tutkiakseen pneumatiikan mahdollisuuksia rajapintana. Ensimmäinen projekti, jolla ne sisällytettiin arkkitehtuuriin, oli Spatial Flux, jonka hän loi yhdessä City Science -ryhmän jäsenen, Carson Smutsin kanssa.

Ryhmä suunnitteli Spatial Flux -hankkeen vastauksena tutkimushankepyyntöön Media Lab Space Exploration Initiativen aloittavan nollapainon nollalennolle. Kapelonis ja Smuts halusivat pohtia avaruuslennon ja painottoman ympäristön tilan ja arkkitehtuurin haasteita. He päättivät rakentaa reagoivan, hybridi käytettävän / arkkitehtonisen käyttöliittymän henkilön ankkuroimiseksi nollapainoiseen ympäristöön. Spatial Fluxin huolellisen prototyyppivaiheen aikana yhdistämällä silikoni ja pneumatiikka uudella tavalla, Kapelonis sai idean Receptive Skinsista, josta tulee hänen pro gradu -projektinsa.

Hauskaa lämpökromilla
Spatial Flux -prototyyppikokeista oli usein jäljellä nestemäistä silikonia, ja hauskanpitoa varten Kapelonis sekoitti jäämät lukuisiin materiaaleihin - lämpökromisiin pigmentteihin, betoniin, fosforoiviin pigmentteihin, kaikkeen, mikä voisi tuottaa yllättävän tuloksen - luodakseen uusia hybridejä. .Tämä kokeilu aloitti hänen ajatuksensa uuden tyyppisten materiaalialustojen mahdollisuuksista arkkitehtonisina rajapintoina.

Toinen tärkeä ote Spatial Flux -projektista oli perinteisen pneumatiikan epämiellyttävä todellisuus. Jotta pneumaattinen rajapinta toimisi, se on pumpattava täynnä ilmaa; tämä tapahtuu yleensä elektronisen pumpun kautta. Kapelonis löysi kontrastipurkauksen. ”Tämän hiljaisen, pehmeän puhallettavan piti olla riippuvainen sellaisista kovista ja mekaanisista keinoista aktivoida. Mietin jatkuvasti, että oli oltava toinen tapa pitää silikoniyksikön pehmeys ja hiljaisuus täyttötoimilaitteella, joka myös kunnioitti materiaalijärjestelmää ”, hän sanoo. "Tämä uteliaisuus johti kokeiluihin uusilla inflaatiomenetelmillä ja -materiaaleilla, kuten hiivan hengityksen biotuotteen käyttämisellä tai matalalla kiehuvan nesteen vaiheenvaihdossa."

Hoito-nahat. Tunnustus: Chrisoula Kapelonis

Kapelonis suunnitteli ja rakensi prototyyppejä, jotka käyttävät sekä kemiallisia että biologisia ratkaisuja elektroniikan sijasta. Receptive Skins -prototyyppi on valmistettu silikonisubstraatista, joka on sekoitettu aktiivisiin pigmentteihin - lämpökromit, joilla on eri lämpötilakynnysarvot - ja upotettu joko matalassa lämpötilassa vaihtaviin nesteisiin tai hierontahiivaan paisuttamiseksi - tuottaen suljetun silmukan pneumaattisia järjestelmiä. Piin sisällä olevat materiaalit havaitsevat auringonvalon ja ympäristön lämpötilan yhtymäkohdan ja reagoivat: avautuvat, kun tarvitaan ilmanvaihtoa, ja sulkeutuvat, kun ei ole. Prosessi on hiljainen, niin ympäröivä kuin ilma, jonka se havaitsee.

Rauhallinen talo
Ohjaaessaan pois mekaanisesta aktivoinnista, Kapelonis omaksuu ”rauhallisen tekniikan” käsitteen, joka on suunnittelijoiden keskuudessa yhä suositumpi harjoittelu. "Ajatuksena on, että tekniikan ei pitäisi vaatia huomioamme, vaan sen sijaan elää reuna-alueella ja antaa meidän keskittyä asioihin, jotka ovat meille tärkeimpiä", Kapelonis sanoo. "Vastaan ​​syvästi näihin periaatteisiin, koska arkkitehtina hiljaisuuden käsite on avaruuden suunnittelun tärkeimpiä ominaisuuksia - arkkitehtuurin tulisi aina elää reuna-alueella ja toimia jokapäiväisen elämämme vaiheena, ei painopisteenä."

Kapelonis näkee rauhallisen tekniikan ja arkkitehtuurin sulautumisen vaihtoehtona perinteisille digitaalisille rajapinnoille. ”Teknologia vahvistetaan entisestään, kun nämä rajapinnat tuodaan kotiin ja ne alkavat ympärillä päivittäistä elämäämme, joten meidän on oltava herkkiä mitä se tarkoittaa. Mark Weiser uskoi, että perinteinen älykkään kodin käsite tekee tietokoneesta liikaa huomion keskipisteen. Rauhallisen tekniikan periaatteet vaativat sen sijaan rajapintoja, jotka tukevat mutta eivät häiritse päivittäistä elämäämme ”, hän sanoo.

tulevaisuus
Receptive Skins -prototyyppi on pienempi kuin sen tarvitsisi ympäristöjen moduloimiseksi. Materiaalin kanssa on vaikea työskennellä, ja kuten betonin kanssa, se ei muutu helposti kovettuessaan. Mutta viimeaikaiset läpimurtot 3D-valmistusprosesseissa sallivat monien materiaalien ja silikonin kaltaisten materiaalien tulostamisen. Kapelonis toivoo, että tämä tekniikka saattaa pian olla rakennusteollisuuden tarpeessa ja mittakaavassa. Projektin laajuutta rajoittaa myös tällä hetkellä "älykkäiden" materiaalien ja etenkin biologisten ja kemiallisten materiaalien saatavuus käyttöön.

"Toivon, että yhä useammat ihmiset alkavat" suunnitella "omia materiaalejaan ja että käsityömateriaaleista tulee yhtä arkaluonteisia kuin tilojen suunnittelu", Kapelonis sanoo.