TED2015
Neri Oxman: Design at the intersection of technology and biology
Neri Oxmanová: Design na pomezí technologie a biologie
Filmed:
Readability: 5.3
2,427,289 views
Designérka a architektka Neri Oxmanová hledá se svým týmem cesty, jak vzájemně propojit technologie digitální výroby a biologický svět. V její laboratoři se protíná počítačový design s aditivní výrobou, materiálovým inženýrstvím a syntetickou biologií. Je průkopnicí nové éry, v níž budou v symbióze žít mikroorganismy, lidé, naše výrobky a dokonce i budovy.
Neri Oxman - Architect, designer
From the micro scale to the building scale, Neri Oxman imagines and creates structures and objects that are inspired, informed and engineered by, for and with nature. Full bio
From the micro scale to the building scale, Neri Oxman imagines and creates structures and objects that are inspired, informed and engineered by, for and with nature. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
Two twin domes,
0
1037
2647
Dvě totožné kopule,
dvě naprosto odlišné designérské tradice.
00:15
two radically opposed design cultures.
1
3708
3430
00:19
One is made of thousands of steel parts,
2
7709
3040
První se skládá z tisíců ocelových dílů,
druhou tvoří jediné hedvábné vlákno.
00:22
the other of a single silk thread.
3
10773
2776
00:26
One is synthetic, the other organic.
4
14035
2466
První je syntetická, druhá organická.
00:28
One is imposed on the environment,
5
16936
2277
První jsme do prostředí uměle vsadili,
druhá je jeho součástí.
00:31
the other creates it.
6
19237
2093
00:33
One is designed for nature,
the other is designed by her.
the other is designed by her.
7
21666
3634
Jednu jsme pro přírodu zkonstruovali,
druhou navrhla sama příroda.
druhou navrhla sama příroda.
00:38
Michelangelo said that
when he looked at raw marble,
when he looked at raw marble,
8
26032
2893
Michelangelo říkal,
že v neopracovaném mramoru
že v neopracovaném mramoru
00:40
he saw a figure struggling to be free.
9
28949
2452
vidí postavy bojující o svobodu.
00:43
The chisel was Michelangelo's only tool.
10
31425
4122
Jediným jeho nástrojem bylo dláto.
00:49
But living things are not chiseled.
11
37261
2184
Živé organismy dláto nepotřebují.
00:51
They grow.
12
39999
1184
Jednoduše rostou.
00:53
And in our smallest units of life,
our cells, we carry all the information
our cells, we carry all the information
13
41999
5466
V nejmenších jednotkách života,
našich buňkách, nosíme veškeré informace,
našich buňkách, nosíme veškeré informace,
00:59
that's required for every other cell
to function and to replicate.
to function and to replicate.
14
47489
5368
které jsou nutné k tomu,
aby fungovaly a dál se množily.
aby fungovaly a dál se množily.
01:06
Tools also have consequences.
15
54155
2229
Použití nástrojů má ale své důsledky.
01:08
At least since the Industrial Revolution,
the world of design has been dominated
the world of design has been dominated
16
56922
4610
Přinejmenším od dob průmyslové
revoluce design ovládala
revoluce design ovládala
pevná pravidla výroby a masové produkce.
01:13
by the rigors of manufacturing
and mass production.
and mass production.
17
61556
2671
01:16
Assembly lines have dictated
a world made of parts,
a world made of parts,
18
64703
3272
Montážní linky předjímaly,
že svět je vyrobený z dílů
že svět je vyrobený z dílů
a utvářely představy
designérů a architektů,
designérů a architektů,
01:19
framing the imagination
of designers and architects
of designers and architects
19
67999
2592
01:22
who have been trained to think
about their objects as assemblies
about their objects as assemblies
20
70615
3104
kteří se učili uvažovat o objektech
jako o seskupení jednotlivých
součástek se specifickými funkcemi.
součástek se specifickými funkcemi.
01:25
of discrete parts with distinct functions.
21
73743
3374
01:30
But you don't find homogenous
material assemblies in nature.
material assemblies in nature.
22
78165
4690
V přírodě ale seskupení
homogenních materiálů nenajdete.
homogenních materiálů nenajdete.
01:35
Take human skin, for example.
23
83434
2254
Například lidská kůže.
01:38
Our facial skins are thin
with large pores.
with large pores.
24
86054
3568
Pokožka na obličeji
je tenká a má velké póry.
je tenká a má velké póry.
01:41
Our back skins are thicker,
with small pores.
with small pores.
25
89999
3083
Na zádech je kůže
silnější a póry menší.
silnější a póry menší.
01:45
One acts mainly as filter,
26
93559
2618
První funguje především jako filtr,
druhá hlavně jako bariéra,
01:48
the other mainly as barrier,
27
96201
1764
a přitom jde o stejnou kůži:
nemá žádné díly ani seskupení dílů.
nemá žádné díly ani seskupení dílů.
01:49
and yet it's the same skin:
no parts, no assemblies.
no parts, no assemblies.
28
97989
4268
Jedná se o systém, jehož funkce se mění
01:54
It's a system that gradually
varies its functionality
varies its functionality
29
102281
3365
zároveň s jeho elasticitou.
01:57
by varying elasticity.
30
105670
1681
01:59
So here this is a split screen
to represent my split world view,
to represent my split world view,
31
107835
3942
Za mnou vidíte rozdělenou obrazovku,
dva moje rozdílné pohledy na svět,
dva moje rozdílné pohledy na svět,
rozpolcenou osobnost každého
designéra a architekta,
designéra a architekta,
02:03
the split personality of every designer
and architect operating today
and architect operating today
32
111801
4404
který se pohybuje někde
mezi dlátem a genem,
mezi dlátem a genem,
02:08
between the chisel and the gene,
33
116229
2319
mezi strojem a organismem,
mezi kompletováním a růstem,
mezi kompletováním a růstem,
02:10
between machine and organism,
between assembly and growth,
between assembly and growth,
34
118572
4838
mezi Henry Fordem a Charlesem Darwinem.
02:15
between Henry Ford and Charles Darwin.
35
123434
2538
02:18
These two worldviews,
my left brain and right brain,
my left brain and right brain,
36
126734
3002
Tyto dva světonázory,
moje levá a pravá hemisféra,
moje levá a pravá hemisféra,
02:21
analysis and synthesis, will play out
on the two screens behind me.
on the two screens behind me.
37
129760
6645
analýza a syntéza, se odehrávají
na dvou obrazovkách za mnou.
na dvou obrazovkách za mnou.
[dláto a gen]
02:29
My work, at its simplest level,
38
137754
2446
Na základní úrovni spočívá má práce
ve sjednocování těchto dvou pohledů,
02:32
is about uniting these two worldviews,
39
140224
2735
odpoutávám se od montáže dílů
02:34
moving away from assembly
40
142983
2214
a blížím se k výrobě vyrůstáním.
02:37
and closer into growth.
41
145221
3038
02:41
You're probably asking yourselves:
42
149099
2112
Nejspíš si říkáte:
„Proč právě teď?“
„Proč právě teď?“
02:43
Why now?
43
151235
1150
02:44
Why was this not possible 10
or even five years ago?
or even five years ago?
44
152766
3781
„Proč tohle nebylo
možné před 5 nebo 10 lety?“
možné před 5 nebo 10 lety?“
02:50
We live in a very special time in history,
45
158451
2128
Žijeme v naprosto jedinečné době,
02:52
a rare time,
46
160603
2072
výjimečné době,
02:54
a time when the confluence of four fields
is giving designers access to tools
is giving designers access to tools
47
162699
4579
která designérům umožňuje využít
poznatky ze čtyř různých oborů
poznatky ze čtyř různých oborů
a dává jim do rukou
nástroje jako nikdy předtím.
nástroje jako nikdy předtím.
02:59
we've never had access to before.
48
167302
2250
Konkrétně se jedná o počítačový design,
03:02
These fields are computational design,
49
170205
2864
03:05
allowing us to design
complex forms with simple code;
complex forms with simple code;
50
173093
5008
který umožňuje vytvářet složité tvary
pomocí jednoduchých algoritmů,
pomocí jednoduchých algoritmů,
03:10
additive manufacturing,
letting us produce parts
letting us produce parts
51
178125
4034
aditivní výroba dovoluje vyrábět díly
03:14
by adding material
rather than carving it out;
rather than carving it out;
52
182183
3626
vrstvením materiálu namísto obrábění.
03:17
materials engineering, which lets us
design the behavior of materials
design the behavior of materials
53
185833
3444
Materiálové inženýrství nám dává
možnost navrhovat vlastnosti materiálů
možnost navrhovat vlastnosti materiálů
03:21
in high resolution;
54
189301
1717
na mikroskopické úrovni
03:23
and synthetic biology,
55
191042
1857
a syntetická biologie
03:24
enabling us to design new biological
functionality by editing DNA.
functionality by editing DNA.
56
192923
4076
umožňuje upravovat biologické
funkce zásahem do DNA.
funkce zásahem do DNA.
03:29
And at the intersection
of these four fields,
of these four fields,
57
197491
2240
Já a můj tým tvoříme
právě na průsečíku těchto oborů.
právě na průsečíku těchto oborů.
03:31
my team and I create.
58
199755
1713
Tak tohle jsou hlavy a ruce mých studentů.
03:33
Please meet the minds and hands
59
201492
2405
03:35
of my students.
60
203921
1396
03:39
We design objects and products
and structures and tools across scales,
and structures and tools across scales,
61
207772
5661
Navrhujeme objekty, výrobky,
struktury a nástroje všech velikostí.
struktury a nástroje všech velikostí.
Od největších,
03:45
from the large-scale,
62
213457
1771
jakým je tohle robotické rameno
s rozpětím o průměru 25 metrů
s rozpětím o průměru 25 metrů
03:47
like this robotic arm
with an 80-foot diameter reach
with an 80-foot diameter reach
63
215252
3516
a pojízdnou základnou,
které bude jednou tisknout celé budovy,
které bude jednou tisknout celé budovy,
03:50
with a vehicular base that will
one day soon print entire buildings,
one day soon print entire buildings,
64
218792
4134
až po grafiku v řádu nanometrů
z geneticky upravených mikroorganismů,
z geneticky upravených mikroorganismů,
03:54
to nanoscale graphics made entirely
of genetically engineered microorganisms
of genetically engineered microorganisms
65
222950
4087
které světélkují ve tmě.
03:59
that glow in the dark.
66
227061
1380
04:01
Here we've reimagined the mashrabiya,
67
229261
2184
Zde jsme se inspirovali mašrabíjou,
04:03
an archetype of ancient
Arabic architecture,
Arabic architecture,
68
231469
3373
typickým prvkem
starověké arabské architektury,
starověké arabské architektury,
04:06
and created a screen where
every aperture is uniquely sized
every aperture is uniquely sized
69
234866
3564
a vytvořili plátno, kde má
každý otvor jedinečnou velikost
každý otvor jedinečnou velikost
04:10
to shape the form of light and heat
moving through it.
moving through it.
70
238454
3586
a tvaruje světlo a teplo,
které jím prochází.
které jím prochází.
04:14
In our next project,
71
242999
1716
V dalším projektu jsme zkusili
04:16
we explore the possibility
of creating a cape and skirt --
of creating a cape and skirt --
72
244739
3210
vytvořit sukni a krátký plášť
04:19
this was for a Paris fashion show
with Iris van Herpen --
with Iris van Herpen --
73
247973
3190
pro pařížskou přehlídku
návrhářky Iris van Herpenové.
návrhářky Iris van Herpenové.
04:23
like a second skin
that are made of a single part,
that are made of a single part,
74
251187
2788
Model z jediného kusu
měl být druhou kůží,
měl být druhou kůží,
04:25
stiff at the contours,
flexible around the waist.
flexible around the waist.
75
253999
3050
tuhou na okrajích
a pružnou v pase.
a pružnou v pase.
04:29
Together with my long-term
3D printing collaborator Stratasys,
3D printing collaborator Stratasys,
76
257589
4200
Společně s mými dlouholetými
spolupracovníky ze studia Stratasys
spolupracovníky ze studia Stratasys
04:33
we 3D-printed this cape and skirt
with no seams between the cells,
with no seams between the cells,
77
261813
5007
jsme je vytiskli 3D tiskem
bez jediného švu mezi buňkami.
bez jediného švu mezi buňkami.
Ukážu vám další takové objekty.
04:38
and I'll show more objects like it.
78
266844
1996
04:41
This helmet combines
stiff and soft materials
stiff and soft materials
79
269452
3413
Tato helma kombinuje
tuhé a měkké materiály
tuhé a měkké materiály
04:44
in 20-micron resolution.
80
272889
3112
při rozlišení 20 mikrometrů.
04:48
This is the resolution of a human hair.
81
276025
2388
To jsou rozměry lidského vlasu.
Stejné rozlišení používá
počítačová tomografie.
počítačová tomografie.
04:50
It's also the resolution of a CT scanner.
82
278437
2586
04:53
That designers have access
83
281531
1541
Skutečnost, že designéři mají přístup
04:55
to such high-resolution
analytic and synthetic tools,
analytic and synthetic tools,
84
283096
4398
k analytickým a syntetickým nástrojům
pracujícím s tak vysokým rozlišením,
pracujícím s tak vysokým rozlišením,
umožňuje navrhovat výrobky,
které nejenže dobře padnou lidskému tělu
které nejenže dobře padnou lidskému tělu
04:59
enables to design products that fit
not only the shape of our bodies,
not only the shape of our bodies,
85
287518
4562
05:04
but also the physiological
makeup of our tissues.
makeup of our tissues.
86
292104
3508
ale jsou také uzpůsobeny
fyziologickému povrchu našich tkání.
fyziologickému povrchu našich tkání.
05:08
Next, we designed an acoustic chair,
87
296445
2008
Dále jsme navrhli akustické křeslo,
05:10
a chair that would be at once
structural, comfortable
structural, comfortable
88
298477
3212
které je strukturované, pohodlné
05:13
and would also absorb sound.
89
301713
2324
a zároveň pohlcuje zvuk.
05:16
Professor Carter, my collaborator, and I
turned to nature for inspiration,
turned to nature for inspiration,
90
304529
4446
S mým kolegou profesorem Carterem
jsme se inspirovali v přírodě
jsme se inspirovali v přírodě
a návrhem tohoto nepravidelného
vzoru jsme docílili toho,
vzoru jsme docílili toho,
05:20
and by designing this irregular
surface pattern,
surface pattern,
91
308999
2685
05:23
it becomes sound-absorbent.
92
311708
2371
že povrch pohlcuje zvuk.
05:26
We printed its surface
out of 44 different properties,
out of 44 different properties,
93
314659
3900
Vytištěný povrch měl celkem
44 různých vlastností, které se lišily
44 různých vlastností, které se lišily
05:30
varying in rigidity, opacity and color,
94
318583
3393
tuhostí, světelnou propustností a barvou
05:34
corresponding to pressure points
on the human body.
on the human body.
95
322000
3999
a odpovídaly tlakovým
bodům na lidském těle.
bodům na lidském těle.
05:38
Its surface, as in nature,
varies its functionality
varies its functionality
96
326023
3992
Podobně jako v přírodě,
povrch křesla mění svoji funkci
povrch křesla mění svoji funkci
05:42
not by adding another material
or another assembly,
or another assembly,
97
330039
3627
nikoliv přidáváním materiálu
nebo dodatečným skládáním,
nebo dodatečným skládáním,
05:45
but by continuously and delicately
varying material property.
varying material property.
98
333690
4719
ale průběžnou a velice jemnou
změnou vlastností materiálu.
změnou vlastností materiálu.
05:52
But is nature ideal?
99
340496
1817
Dá se ale říct, že je příroda ideální?
05:56
Are there no parts in nature?
100
344146
2142
Že v přírodě nenajdeme součástky?
06:01
I wasn't raised
in a religious Jewish home,
in a religious Jewish home,
101
349185
3271
Nepocházím sice
z religiózní židovské rodiny,
z religiózní židovské rodiny,
ale když jsem byla malá,
06:04
but when I was young,
102
352480
1156
06:05
my grandmother used to tell me
stories from the Hebrew Bible,
stories from the Hebrew Bible,
103
353660
3397
vyprávěla mi babička
příběhy z hebrejské bible.
příběhy z hebrejské bible.
06:09
and one of them stuck with me and came
to define much of what I care about.
to define much of what I care about.
104
357081
4005
Jeden z nich mi utkvěl v paměti
a přesně definuje, o co mi především jde.
a přesně definuje, o co mi především jde.
06:13
As she recounts:
105
361110
2008
Babička mi líčila:
06:15
"On the third day of Creation,
God commands the Earth
God commands the Earth
106
363142
2943
„Třetí den Bůh řekl, ať ze Země
06:18
to grow a fruit-bearing fruit tree."
107
366109
2516
vyroste ovocný strom, který ponese plody.“
06:20
For this first fruit tree,
there was to be no differentiation
there was to be no differentiation
108
368649
3227
Tento první strom neměl mít
06:23
between trunk, branches,
leaves and fruit.
leaves and fruit.
109
371900
4370
oddělené větve, kmen, listí ani plody.
06:28
The whole tree was a fruit.
110
376294
2149
Celý strom měl být ovocem.
06:32
Instead, the land grew trees
that have bark and stems and flowers.
that have bark and stems and flowers.
111
380229
5219
Místo toho vyrostly stromy
s kůrou, kmenem a květy.
s kůrou, kmenem a květy.
06:38
The land created a world made of parts.
112
386337
3373
Na Zemi vznikl svět vytvořený z dílů.
06:42
I often ask myself,
113
390514
1858
Často si říkám,
06:44
"What would design be like
if objects were made of a single part?
if objects were made of a single part?
114
392396
4293
jak by asi vypadal design,
kdyby bylo vše z jediného kusu.
kdyby bylo vše z jediného kusu.
06:49
Would we return to a better
state of creation?"
state of creation?"
115
397412
3437
Vrátili bychom se k lepší tvorbě?
06:54
So we looked for that biblical material,
116
402999
1955
Začali jsme hledat ten biblický materiál
06:56
that fruit-bearing fruit tree
kind of material, and we found it.
kind of material, and we found it.
117
404978
4653
podobný materiálu ovocnému stromu
a objevili jsme ho.
a objevili jsme ho.
07:03
The second-most abundant biopolymer
on the planet is called chitin,
on the planet is called chitin,
118
411494
3756
Druhý nejhojněji se vyskytující
biopolymer na Zemi je chitin
biopolymer na Zemi je chitin
a krevety, krabi, štíři
a motýli ho vyprodukují
a motýli ho vyprodukují
07:07
and some 100 million tons of it
are produced every year
are produced every year
119
415274
3701
přibližně 100 milionů tun ročně.
07:10
by organisms such as shrimps,
crabs, scorpions and butterflies.
crabs, scorpions and butterflies.
120
418999
3856
07:15
We thought if we could tune
its properties,
its properties,
121
423259
2716
Napadlo nás, že kdybychom
si pohráli s jeho vlastnostmi,
si pohráli s jeho vlastnostmi,
07:17
we could generate structures
that are multifunctional
that are multifunctional
122
425999
2628
mohli bychom generovat
multifunkční struktury
multifunkční struktury
07:20
out of a single part.
123
428651
1560
z jediného kusu.
07:22
So that's what we did.
124
430235
1744
A přesně to jsme udělali.
07:24
We called Legal Seafood --
125
432999
1993
Zavolali jsme do restaurace Legal Seafood
07:27
(Laughter)
126
435016
1036
(Smích)
07:28
we ordered a bunch of shrimp shells,
127
436076
2857
a objednali hromadu krunýřů z krevet,
07:30
we grinded them
and we produced chitosan paste.
and we produced chitosan paste.
128
438957
3070
rozemleli jsme je a vyrobili
z nich chitosanovou pastu.
z nich chitosanovou pastu.
07:34
By varying chemical concentrations,
129
442583
1964
Měnili jsme její chemické koncentrace
07:36
we were able to achieve
a wide array of properties --
a wide array of properties --
130
444571
3294
a podařilo se nám získat
celou škálu vlastností ‒
celou škálu vlastností ‒
07:39
from dark, stiff and opaque,
131
447889
1777
od temné, pevné a neprůhledné,
07:41
to light, soft and transparent.
132
449690
2316
až po světlou, měkkou a průhlednou.
07:44
In order to print the structures
in large scale,
in large scale,
133
452689
2940
Abychom mohli tisknout ve větším měřítku,
07:47
we built a robotically controlled
extrusion system with multiple nozzles.
extrusion system with multiple nozzles.
134
455653
4427
zkonstruovali jsme robotický
výtlačný systém s několika tryskami.
výtlačný systém s několika tryskami.
07:52
The robot would vary
material properties on the fly
material properties on the fly
135
460390
3158
Robot obměňoval vlastnosti materiálu
07:55
and create these 12-foot-long structures
made of a single material,
made of a single material,
136
463572
5103
a vytvořil struktury o délce 3,5 metru
vyrobené z jediného kusu materiálu,
100% recyklovatelné.
100% recyklovatelné.
08:00
100 percent recyclable.
137
468699
2742
Hotové části jsme nechali uschnout,
08:03
When the parts are ready,
they're left to dry
they're left to dry
138
471465
2674
aby v kontaktu se vzduchem
přirozeně získaly svůj tvar.
přirozeně získaly svůj tvar.
08:06
and find a form naturally
upon contact with air.
upon contact with air.
139
474163
3579
08:10
So why are we still
designing with plastics?
designing with plastics?
140
478313
3929
Tak proč stále ještě
navrhujeme věci z plastu?
navrhujeme věci z plastu?
08:15
The air bubbles that were a byproduct
of the printing process
of the printing process
141
483999
3463
Bublinky vzduchu
jako vedlejší produkt tisku,
jako vedlejší produkt tisku,
jsme využili jako nosiče
fotosyntetických organismů,
fotosyntetických organismů,
08:19
were used to contain
photosynthetic microorganisms
photosynthetic microorganisms
142
487486
2876
které se na naší planetě
objevily před 3,5 miliardami let,
objevily před 3,5 miliardami let,
08:22
that first appeared on our planet
3.5 billion year ago,
3.5 billion year ago,
143
490386
2873
08:25
as we learned yesterday.
144
493283
1562
jak jsme se dozvěděli včera.
08:27
Together with our collaborators
at Harvard and MIT,
at Harvard and MIT,
145
495999
2587
Společně s kolegy z Harvardu a MIT
jsme vložili bakterie,
které byly geneticky upravené tak,
které byly geneticky upravené tak,
08:30
we embedded bacteria
that were genetically engineered
that were genetically engineered
146
498610
2753
aby rychle pohlcovaly uhlík z atmosféry
08:33
to rapidly capture carbon
from the atmosphere
from the atmosphere
147
501387
3142
a přeměňovaly ho na cukr.
08:36
and convert it into sugar.
148
504553
2007
08:39
For the first time,
149
507449
1787
Jako úplně prvním
se nám podařilo vytvořit struktury,
které se z paprsků
které se z paprsků
08:41
we were able to generate structures
that would seamlessly transition
that would seamlessly transition
150
509260
3966
08:45
from beam to mesh,
151
513250
3334
jednoduše stanou sítěmi
a při větších rozměrech dokonce okny.
08:48
and if scaled even larger, to windows.
152
516608
2395
Ovocný strom, který plodí ovoce.
08:52
A fruit-bearing fruit tree.
153
520019
1556
08:54
Working with an ancient material,
154
522626
2686
Použitím pravěkého materiálu,
08:57
one of the first lifeforms on the planet,
155
525336
2639
jedné z prvotních forem pozemského života,
08:59
plenty of water and a little bit
of synthetic biology,
of synthetic biology,
156
527999
3976
spousty vody a trochy syntetické biologie,
jsme hmotu vyrobenou z krevetích krunýřů
09:03
we were able to transform a structure
made of shrimp shells
made of shrimp shells
157
531999
3507
dokázali přeměnit na architekturu,
která se chová jako strom.
která se chová jako strom.
09:07
into an architecture
that behaves like a tree.
that behaves like a tree.
158
535530
3567
09:11
And here's the best part:
159
539724
2301
A co je nejlepší:
Tyto objekty podléhají
přirozenému rozkladu.
přirozenému rozkladu.
09:14
for objects designed to biodegrade,
160
542049
1947
09:16
put them in the sea,
and they will nourish marine life;
and they will nourish marine life;
161
544020
2911
Dejte je do moře
a nasytíte tamní ekosystém,
a nasytíte tamní ekosystém,
09:19
place them in soil,
and they will help grow a tree.
and they will help grow a tree.
162
547740
3826
vložte je do půdy
a dodají potřebné živiny stromům.
a dodají potřebné živiny stromům.
09:24
The setting for our next exploration
using the same design principles
using the same design principles
163
552415
4017
Pozadím našeho dalšího projektu,
kde jsme využili stejné tvůrčí principy,
kde jsme využili stejné tvůrčí principy,
byla sluneční soustava.
09:28
was the solar system.
164
556456
1721
09:30
We looked for the possibility
of creating life-sustaining clothing
of creating life-sustaining clothing
165
558693
4282
Hledali jsme možnost, jak navrhnout
oblečení zabezpečující životní funkce
oblečení zabezpečující životní funkce
při meziplanetárních letech.
09:34
for interplanetary voyages.
166
562999
2168
09:38
To do that, we needed to contain bacteria
and be able to control their flow.
and be able to control their flow.
167
566707
5038
Abychom toho dosáhli, potřebovali jsme
zkrotit bakterie a umět řídit jejich růst.
zkrotit bakterie a umět řídit jejich růst.
Vymysleli jsme vlastní tabulku
prvků, podobnou té periodické:
prvků, podobnou té periodické:
09:43
So like the periodic table, we came up
with our own table of the elements:
with our own table of the elements:
168
571769
4560
nové formy života vypěstované v počítači,
09:48
new lifeforms that
were computationally grown,
were computationally grown,
169
576353
3389
vytištěné na 3D tiskárně
09:51
additively manufactured
170
579766
2041
09:53
and biologically augmented.
171
581831
2448
a s biologicky upravenými vlastnostmi.
09:58
I like to think of synthetic biology
as liquid alchemy,
as liquid alchemy,
172
586096
3525
Líbí se mi pojetí syntetické
biologie jako kapalinové alchymie,
biologie jako kapalinové alchymie,
10:01
only instead of transmuting
precious metals,
precious metals,
173
589645
2739
kde se místo přeměny vzácných kovů
10:04
you're synthesizing new biological
functionality inside very small channels.
functionality inside very small channels.
174
592408
3739
syntetizují nové biologické
vlastnosti uvnitř miniaturních kanálků.
vlastnosti uvnitř miniaturních kanálků.
10:08
It's called microfluidics.
175
596171
2348
Obor se nazývá mikrofluidika.
10:11
We 3D-printed our own channels
in order to control the flow
in order to control the flow
176
599067
4175
Abychom měli tok tekutých
bakteriálních kultur pod kontrolou,
bakteriálních kultur pod kontrolou,
vytiskli jsme kanálky na 3D tiskárně.
10:15
of these liquid bacterial cultures.
177
603266
2364
10:19
In our first piece of clothing,
we combined two microorganisms.
we combined two microorganisms.
178
607432
4001
Pro první takto navržený oděv jsme
zkombinovali dva druhy mikroorganismů.
zkombinovali dva druhy mikroorganismů.
Zaprvé to byly sinice.
10:23
The first is cyanobacteria.
179
611457
1911
10:25
It lives in our oceans
and in freshwater ponds.
and in freshwater ponds.
180
613392
2976
Žijí v oceánech i sladkovodních nádržích.
Zadruhé bakterie E. coli,
obývající lidská střeva.
obývající lidská střeva.
10:28
And the second, E. coli, the bacterium
that inhabits the human gut.
that inhabits the human gut.
181
616392
3923
10:32
One converts light into sugar,
the other consumes that sugar
the other consumes that sugar
182
620862
3573
První přeměňují světlo na cukr,
druhé tento cukr spotřebovávají
druhé tento cukr spotřebovávají
na produkci biopaliv užitečných
v obyvatelném prostředí.
v obyvatelném prostředí.
10:36
and produces biofuels
useful for the built environment.
useful for the built environment.
183
624459
3349
Tyto dva mikroorganismy spolu
v přírodě nikdy nepřijdou do styku.
v přírodě nikdy nepřijdou do styku.
10:39
Now, these two microorganisms
never interact in nature.
never interact in nature.
184
627832
4487
Vlastně se nikdy nesetkaly.
10:44
In fact, they never met each other.
185
632343
1858
10:46
They've been here,
engineered for the first time,
engineered for the first time,
186
634225
3179
První příležitost navázat vztah
dostaly až tady,
dostaly až tady,
10:49
to have a relationship
inside a piece of clothing.
inside a piece of clothing.
187
637428
3356
uvnitř kusu oblečení.
10:53
Think of it as evolution
not by natural selection,
not by natural selection,
188
641340
3635
Je to jako evoluce,
při níž nehraje roli přirozený výběr,
při níž nehraje roli přirozený výběr,
ale při které je evoluce záměrem.
10:56
but evolution by design.
189
644999
1818
10:59
In order to contain these relationships,
190
647515
2199
Abychom mohli ten vztah ovládat,
11:01
we've created a single channel
that resembles the digestive tract,
that resembles the digestive tract,
191
649738
4105
vytvořili jsme jediný kanálek
podobný trávicímu traktu,
podobný trávicímu traktu,
11:05
that will help flow these bacteria
and alter their function along the way.
and alter their function along the way.
192
653867
4502
který napomáhá proudění bakterií
a proměňuje postupně jejich funkce.
a proměňuje postupně jejich funkce.
11:10
We then started growing
these channels on the human body,
these channels on the human body,
193
658822
3629
Začali jsme kanálky
pěstovat na lidském těle
pěstovat na lidském těle
a upravovali jsme vlastnosti materiálu,
aby měl požadovanou funkci.
aby měl požadovanou funkci.
11:14
varying material properties
according to the desired functionality.
according to the desired functionality.
194
662475
3329
11:17
Where we wanted more photosynthesis,
we would design more transparent channels.
we would design more transparent channels.
195
665828
4530
Více fotosyntézy na určitém místě
vyžadovalo průhlednější kanálky.
vyžadovalo průhlednější kanálky.
11:23
This wearable digestive system,
when it's stretched end to end,
when it's stretched end to end,
196
671101
5104
Kdybychom tuto nositelnou
trávicí soustavu rozvinuli,
trávicí soustavu rozvinuli,
11:28
spans 60 meters.
197
676229
2064
měřila by 60 metrů.
11:30
This is half the length
of a football field,
of a football field,
198
678317
2658
To je polovina fotbalového hřiště
11:32
and 10 times as long
as our small intestines.
as our small intestines.
199
680999
3349
a desetinásobek délky
našeho tenkého střeva.
našeho tenkého střeva.
11:37
And here it is for the first time
unveiled at TED --
unveiled at TED --
200
685612
2708
Zde na TEDu, můžete vůbec poprvé vidět
11:40
our first photosynthetic wearable,
201
688344
2103
naše první fotosyntetické oblečení,
11:42
liquid channels glowing with life
inside a wearable clothing.
inside a wearable clothing.
202
690471
3620
kapalinové kanálky zářící životem
uvnitř nositelného kusu oděvu.
uvnitř nositelného kusu oděvu.
11:46
(Applause)
203
694694
1128
(Potlesk)
11:47
Thank you.
204
695846
3049
Děkuji.
11:51
Mary Shelley said, "We are unfashioned
creatures, but only half made up."
creatures, but only half made up."
205
699871
3976
Mary Shelleyová řekla: „Jsme nehotové
bytosti, sotva z poloviny vymyšlené.“
bytosti, sotva z poloviny vymyšlené.“
11:55
What if design could provide
that other half?
that other half?
206
703871
3881
Co kdyby tou druhou polovinou byl design?
11:59
What if we could create structures
that would augment living matter?
that would augment living matter?
207
707776
4807
Co kdybychom dokázali vytvořit struktury,
které by byly doplňkem živé hmoty?
které by byly doplňkem živé hmoty?
12:06
What if we could create
personal microbiomes
personal microbiomes
208
714035
3433
Co kdybychom mohli
získat osobní mikrobiom,
získat osobní mikrobiom,
12:09
that would scan our skins,
repair damaged tissue
repair damaged tissue
209
717492
3875
který by skenoval kůži,
opravoval poničenou tkáň
opravoval poničenou tkáň
12:13
and sustain our bodies?
210
721391
1729
a udržoval naše těla v chodu?
12:16
Think of this as a form of edited biology.
211
724062
2913
Zkuste o tom přemýšlet
jako o formě upravené biologie.
jako o formě upravené biologie.
Celá kolekce „Tuláci“,
pojmenovaná podle planet,
pojmenovaná podle planet,
12:18
This entire collection, Wanderers,
that was named after planets,
that was named after planets,
212
726999
3976
pro mě nebyla jen o módě jako takové,
12:22
was not to me really about fashion per se,
213
730999
2658
byla to příležitost
spekulovat o budoucnosti
spekulovat o budoucnosti
12:25
but it provided an opportunity
to speculate about the future
to speculate about the future
214
733681
3359
12:29
of our race on our planet and beyond,
215
737064
2622
naší rasy, naší planety a zbytku vesmíru,
12:31
to combine scientific insight
with lots of mystery
with lots of mystery
216
739710
3731
spojit vědecké poznatky s velkým tajemnem
12:35
and to move away
from the age of the machine
from the age of the machine
217
743465
3321
a vykročit z éry strojů
12:38
to a new age of symbiosis
between our bodies,
between our bodies,
218
746810
3476
do nové éry symbiózy našich těl
12:42
the microorganisms that we inhabit,
219
750310
2439
s mikroorganismy, které obýváme,
12:44
our products and even our buildings.
220
752773
1928
s našimi výrobky a dokonce i se stavbami.
12:46
I call this material ecology.
221
754725
2842
Říkám tomu materiální ekologie.
12:49
To do this, we always need
to return back to nature.
to return back to nature.
222
757591
4577
Abychom toho docílili,
je třeba se vrátit k přírodě.
je třeba se vrátit k přírodě.
12:54
By now, you know that a 3D printer
prints material in layers.
prints material in layers.
223
762999
3998
Teď už víte, že 3D tiskárna
tiskne materiál ve vrstvách.
tiskne materiál ve vrstvách.
12:59
You also know that nature doesn't.
224
767759
1912
Víte také, že příroda to nedělá.
13:02
It grows. It adds with sophistication.
225
770182
3500
V přírodě materiál roste.
Přidává materiál sofistikovaně.
Přidává materiál sofistikovaně.
13:06
This silkworm cocoon, for example,
226
774102
2564
Například kokon bource morušového
13:08
creates a highly
sophisticated architecture,
sophisticated architecture,
227
776690
3320
tvoří vysoce sofistikovaná architektura,
13:12
a home inside which to metamorphisize.
228
780034
2801
domov, ve kterém dochází k metamorfóze.
13:14
No additive manufacturing today gets even
close to this level of sophistication.
close to this level of sophistication.
229
782859
5652
Současné technologie 3D tisku se ani
nepřibližují takové úrovni složitosti.
nepřibližují takové úrovni složitosti.
Bourec nekombinuje jen dva materiály,
13:20
It does so by combining not two materials,
230
788535
3072
ale dva různé proteiny
v různých koncentracích.
v různých koncentracích.
13:23
but two proteins
in different concentrations.
in different concentrations.
231
791631
3309
13:27
One acts as the structure,
the other is the glue, or the matrix,
the other is the glue, or the matrix,
232
795487
3996
Jeden působí jako struktura,
druhý funguje jako pojivo nebo matrice,
druhý funguje jako pojivo nebo matrice,
která vlákna drží pohromadě.
13:31
holding those fibers together.
233
799507
2421
Pozorujeme to ve všech měřítkách.
13:33
And this happens across scales.
234
801952
1760
13:36
The silkworm first attaches itself
to the environment --
to the environment --
235
804717
2732
Bourec se nejprve přichytí
ke svému okolí ‒
ke svému okolí ‒
vytvoří roztažitelnou strukturu ‒
13:39
it creates a tensile structure --
236
807473
2016
13:41
and it then starts spinning
a compressive cocoon.
a compressive cocoon.
237
809513
3097
a pak začne tkát stlačující kokon.
13:44
Tension and compression,
the two forces of life,
the two forces of life,
238
812999
3531
Tah i tlak,
tyto dvě životní síly
tyto dvě životní síly
ztělesňuje jediný materiál.
13:48
manifested in a single material.
239
816554
3054
13:53
In order to better understand
how this complex process works,
how this complex process works,
240
821337
3211
Abychom lépe porozuměli,
jak tento složitý proces funguje,
jak tento složitý proces funguje,
nalepili jsme k hlavě bource
13:56
we glued a tiny earth magnet
241
824572
2187
k jeho snovací bradavce, malý magnet.
13:58
to the head of a silkworm,
to the spinneret.
to the spinneret.
242
826783
2999
Dali jsme ho do krabice
s magnetickým senzory,
s magnetickým senzory,
14:01
We placed it inside a box
with magnetic sensors,
with magnetic sensors,
243
829806
2948
díky kterým jsme mohli
vytvořit tento trojrozměrný model
vytvořit tento trojrozměrný model
14:04
and that allowed us to create
this 3-dimensional point cloud
this 3-dimensional point cloud
244
832778
3087
a vizualizovat složitou
architekturu kokonu.
architekturu kokonu.
14:07
and visualize the complex architecture
of the silkworm cocoon.
of the silkworm cocoon.
245
835889
4942
14:13
However, when we placed
the silkworm on a flat patch,
the silkworm on a flat patch,
246
841736
3654
Když jsme ho ale položili na látku,
14:17
not inside a box,
247
845414
1738
namísto do krabice,
14:19
we realized it would spin a flat cocoon
248
847176
3191
zjistili jsme, že snová plochý kokon,
14:22
and it would still
healthily metamorphisize.
healthily metamorphisize.
249
850391
2977
a přesto metamorfóza proběhla normálně.
14:25
So we started designing different
environments, different scaffolds,
environments, different scaffolds,
250
853781
3985
Navrhli jsme různá prostředí a konstrukce
a přišli jsme na to,
14:29
and we discovered that
the shape, the composition,
the shape, the composition,
251
857790
2735
že tvar, kompozice a struktura kokonu
bezprostředně podléhá okolnímu prostředí.
bezprostředně podléhá okolnímu prostředí.
14:32
the structure of the cocoon, was directly
informed by the environment.
informed by the environment.
252
860549
3713
14:36
Silkworms are often boiled to death
inside their cocoons,
inside their cocoons,
253
864866
4353
Bourci morušoví často umírají
uvařeni ve vlastních kokonech,
uvařeni ve vlastních kokonech,
jejich vlákno je rozpleteno
a použito v textilním průmyslu.
a použito v textilním průmyslu.
14:41
their silk unraveled and used
in the textile industry.
in the textile industry.
254
869243
3182
14:44
We realized that designing these templates
allowed us to give shape to raw silk
allowed us to give shape to raw silk
255
872933
6459
Došlo nám, že zkonstruováním těchto šablon
bychom mohli tvarovat surové hedvábí
bychom mohli tvarovat surové hedvábí
a nezabít přitom jedinou larvu.
14:51
without boiling a single cocoon.
256
879416
3070
14:54
(Applause)
257
882950
3243
(Potlesk)
Larvám by to umožnilo ve zdraví dospět
14:58
They would healthily metamorphisize,
258
886217
2722
15:00
and we would be able
to create these things.
to create these things.
259
888963
2530
a my bychom mohli šít tohle oblečení.
15:03
So we scaled this process up
to architectural scale.
to architectural scale.
260
891517
3107
Celý proces jsme proto převedli
do architektonických měřítek.
do architektonických měřítek.
15:07
We had a robot spin
the template out of silk,
the template out of silk,
261
895170
3131
Robot utkal z hedvábí osnovu,
kterou jsme přesunuli na místo určení.
15:10
and we placed it on our site.
262
898325
1680
15:12
We knew silkworms migrated
toward darker and colder areas,
toward darker and colder areas,
263
900489
4884
Věděli jsme, že bource
přitahují temná a chladná místa,
přitahují temná a chladná místa,
15:17
so we used a sun path diagram
to reveal the distribution
to reveal the distribution
264
905397
3320
a tak jsme využili schema slunečního
svitu, abychom získali představu
svitu, abychom získali představu
15:20
of light and heat on our structure.
265
908741
2149
o dopadu světla a rozložení tepla.
15:23
We then created holes, or apertures,
266
911692
2510
Pak jsme vytvořili otvory,
nebo řekněme clony,
nebo řekněme clony,
15:26
that would lock in the rays
of light and heat,
of light and heat,
267
914226
3749
které obklopily paprsky světla a tepla
a pomohly nám rozmístit
larvy na struktuře.
larvy na struktuře.
15:29
distributing those silkworms
on the structure.
on the structure.
268
917999
3715
15:34
We were ready to receive the caterpillars.
269
922777
2373
Čekali jsme už jen na housenky.
15:37
We ordered 6,500 silkworms
from an online silk farm.
from an online silk farm.
270
925174
3719
Z farmy na internetu
jsme objednali 6 500 bourců.
jsme objednali 6 500 bourců.
15:42
And after four weeks of feeding,
they were ready to spin with us.
they were ready to spin with us.
271
930031
3928
Po 4 týdnech krmení byli společně
s námi připraveni tkát hedvábí.
s námi připraveni tkát hedvábí.
15:45
We placed them carefully
at the bottom rim of the scaffold,
at the bottom rim of the scaffold,
272
933983
3532
Pečlivě jsme je rozmístili
na spodním okraji konstrukce.
na spodním okraji konstrukce.
15:49
and as they spin they pupate,
they mate, they lay eggs,
they mate, they lay eggs,
273
937539
4436
Housenky předou vlákno,
zakuklí se, páří se, kladou vajíčka
zakuklí se, páří se, kladou vajíčka
15:53
and life begins all over again --
just like us but much, much shorter.
just like us but much, much shorter.
274
941999
5105
a život začíná stále znova ‒
stejně jako náš, jen je mnohem kratší.
stejně jako náš, jen je mnohem kratší.
16:00
Bucky Fuller said that tension
is the great integrity,
is the great integrity,
275
948300
4745
Bucky Fuller řekl, že důležitým
prvkem integrity je právě napnutí,
prvkem integrity je právě napnutí,
a měl pravdu.
16:05
and he was right.
276
953069
1623
16:06
As they spin biological silk
over robotically spun silk,
over robotically spun silk,
277
954716
3722
Housenky předly biologické hedvábí
napříč vlákny, které utkal robot
napříč vlákny, které utkal robot
16:10
they give this entire
pavilion its integrity.
pavilion its integrity.
278
958462
2664
a daly celému pavilonu soudržnost.
16:13
And over two to three weeks,
279
961150
1850
Během následujících dvou až tří týdnů
16:15
6,500 silkworms spin 6,500 kilometers.
280
963024
4655
utkalo 6 500 bourců morušových
6 500 kilometrů hedvábí.
6 500 kilometrů hedvábí.
16:19
In a curious symmetry, this is also
the length of the Silk Road.
the length of the Silk Road.
281
967703
3673
Je to kuriózní podobnost, ale tak
dlouhá je také Hedvábná stezka.
dlouhá je také Hedvábná stezka.
16:24
The moths, after they hatch,
produce 1.5 million eggs.
produce 1.5 million eggs.
282
972837
3855
Motýli po vylíhnutí
nakladou 1,5 milionu vajíček.
nakladou 1,5 milionu vajíček.
16:28
This could be used for 250
additional pavilions for the future.
additional pavilions for the future.
283
976716
4114
V budoucnu by jimi bylo možné
zaplnit dalších 250 pavilonů.
zaplnit dalších 250 pavilonů.
16:33
So here they are, the two worldviews.
284
981639
3065
Vedle sebe zde stojí dva principy.
16:36
One spins silk out of a robotic arm,
285
984728
3767
Jeden tká hedvábí
pomocí robotického ramene,
pomocí robotického ramene,
16:40
the other fills in the gaps.
286
988519
2332
druhý v něm vyplňuje mezery.
16:44
If the final frontier of design
is to breathe life into the products
is to breathe life into the products
287
992182
3781
Pokud má být konečnou metou
designu vdechnout život výrobkům
designu vdechnout život výrobkům
16:47
and the buildings around us,
288
995987
1794
a budovám kolem nás,
16:49
to form a two-material ecology,
289
997805
2170
vytvořit ekologii kombinovaných materiálů,
16:51
then designers must unite
these two worldviews.
these two worldviews.
290
999999
3604
musí designéři oba principy sjednotit.
16:55
Which brings us back, of course,
to the beginning.
to the beginning.
291
1003627
3777
Tím se pochopitelně vracíme na začátek.
17:00
Here's to a new age of design,
a new age of creation,
a new age of creation,
292
1008121
3603
Přivítejme tedy novou éru designu,
nový věk tvoření,
nový věk tvoření,
který nás povede
od designu inspirovaného přírodou
od designu inspirovaného přírodou
17:03
that takes us from
a nature-inspired design
a nature-inspired design
293
1011748
3348
k přírodě inspirované designem
17:07
to a design-inspired nature,
294
1015120
2855
a který poprvé v historii vyžaduje,
17:09
and that demands of us for the first time
295
1017999
3976
abychom matkou byli přírodě my.
17:13
that we mother nature.
296
1021999
4143
Děkuji.
17:18
Thank you.
297
1026793
1034
17:19
(Applause)
298
1027851
6996
(Potlesk)
17:26
Thank you very much. Thank you.
299
1034871
2104
Děkuji mnohokrát. Díky.
17:28
(Applause)
300
1036999
3000
(Potlesk)
ABOUT THE SPEAKER
Neri Oxman - Architect, designerFrom the micro scale to the building scale, Neri Oxman imagines and creates structures and objects that are inspired, informed and engineered by, for and with nature.
Why you should listen
Neri Oxman creates designs that usher the next building revolution by constructing products that transcend parts and assemblies. Head of the Mediated Matter research group at the MIT Media Lab, an architect and designer, she leads the search for ways in which digital fabrication technologies interact with natural environments and the biological world. Oxman’s approach, termed "Material Ecology," spans biology, computation, materials and digital fabrication. Her works are included in permanent collections in museums worldwide including the MoMA, Centre Pompidou, the Boston MFA and the Smithsonian Institution.
Neri Oxman | Speaker | TED.com