ELYTRA: Com la natura donarà forma al nostre futur

Aquest estiu he passat tot el juny viatjant per Europa. L'experiència va ser realment una aventura remolí, que va canviar la meva perspectiva sobre gairebé totes les facetes de la condició humana. A totes les ciutats, des de Dublín a Oslo i Dresden a París, em van sorprendre contínuament les meravelles històriques que cada ciutat havia d'oferir, però el que no m'esperava era veure una visió del futur de la vida urbana.

Mentre visitava el Museu Victoria i Albert (conegut àmpliament com el Museu V&A) en un dia de calor intens, vaig entrar de mala gana al pavelló a l'aire lliure. Allà, em va sorprendre veure una exposició titulada ELYTRA, un fort contrast amb les exposicions històriques i antropològiques de la V&A. ELYTRA és una innovació d'enginyeria eficient, sostenible i que probablement podria donar forma al futur dels nostres espais públics d'esbarjo i arquitectura.

Què és ELYTRA?

L'estructura anomenada ELYTRA és una exposició de robòtica visitant desenvolupada pels arquitectes Achim Menges i Moritz Dobelmann en col·laboració amb l'enginyer estructural Jan Knippers i Thomas Auer, enginyer climàtic. L'exposició interdisciplinària demostra l'impacte futur dels dissenys inspirats en la natura en la tecnologia, l'enginyeria i l'arquitectura (Victòria i Albert).

L'exposició consistia en un robot desactivat assegut sota el centre d'una complexa estructura teixida que havia construït. Les peces hexagonals de l'exposició són lleugeres, però resistents i duradores.

Biomimetisme: el que cal saber

L'estructura hexagonal de cada peça d'ELYTRA es va desenvolupar i perfeccionar mitjançant l'Enginyeria Biomimètica, o Biomimetria. El biomimetisme és un camp definit per dissenys i adaptacions d'inspiració biològica derivades de la natura.

La història del biomimetisme és àmplia. Ja l'any 1000 dC, els antics xinesos van intentar desenvolupar teixits sintètics inspirats en la seda d'aranya. Leonardo da Vinci va prendre senyals dels ocells quan va dissenyar els seus famosos plànols de màquines voladores.

Avui, els enginyers continuen mirant la natura per crear noves tecnologies. Els dits enganxosos dels geckos inspiren la capacitat d'un robot per pujar escales i parets. La pell de tauró inspira vestits de bany aerodinàmics de poca resistència per als atletes.

El biomimetisme és realment un àrea interdisciplinària i fascinant de la ciència i la tecnologia (Bhushan). El Institut de Biomimetisme explora aquest camp i ofereix maneres d'implicar-se.

La inspiració d'ELYTRA

ELYTRA es va inspirar en l'esquena endurida dels escarabats. Els èlits dels escarabats protegeixen les ales delicades i el cos vulnerable de l'insecte (Enciclopèdia de la vida). Aquests durs escuts protectors van deixar perplexos enginyers, físics i biòlegs per igual.

Com podrien aquests èlits ser prou forts per permetre que l'escarabat s'enfilés pel terra sense danyar el seu equip, alhora que fos prou lleuger per mantenir el vol? La resposta es trobava en el disseny estructural d'aquest material. La secció transversal de la superfície dels èlits mostra que les closques es componen de petits feixos de fibres que connecten les superfícies exterior i interior, mentre que les cavitats obertes redueixen el pes total.

El professor Ce Guo de l'Institut d'Estructures Bio-Inspirades i Enginyeria de Superfícies de la Universitat d'Aeronàutica i Astronàutica de Nanjing va publicar un article que detallava el desenvolupament d'una estructura basada en els fenòmens naturals dels èlits. Les similituds entre la mostra d'èlits i l'estructura del material proposada són sorprenents.

Els beneficis del biomimetisme

Elytra posseeix "excel·lents propietats mecàniques... com alta intensitat i duresa". De fet, aquesta resistència als danys també és el que fa que els dissenys biomimètics com ELYTRA siguin tan sostenibles, tant per al nostre medi ambient com per a l'economia.

Només una lliura de pes estalviada en un avió civil, per exemple, reduirà les emissions de CO2 disminuint el consum de combustible. Aquesta mateixa lliura de material eliminat reduirà el cost d'aquest avió en 300 dòlars. Quan apliqueu aquest biomaterial que estalvia pes a una estació espacial, una lliura es tradueix en més de 300,000 dòlars d'estalvi.

La ciència podria avançar immensament quan innovacions com ara El biomaterial de Guo es pot aplicar per distribuir fons de manera més eficient (Guo et.al). De fet, un segell distintiu de la biomimetisme són els seus esforços cap a la sostenibilitat. Els objectius del camp inclouen "construir des de baix cap amunt, autoassemblar-se, optimitzar en comptes de maximitzar, utilitzar energia lliure, pol·linitzar creuament, adoptar la diversitat, adaptar-se i evolucionar, utilitzar materials i processos respectuosos amb la vida, participar en relacions simbiòtiques i milloren la biosfera".

L'atenció a com la natura ha elaborat els seus materials pot permetre que la tecnologia coexisteixi de manera més natural amb la nostra terra, i cridar l'atenció sobre fins a quin punt el nostre món ha estat danyat per la tecnologia "antinatural" (Crawford).

A més de l'eficiència i la sostenibilitat d'ELYTRA, l'exposició mostra un immens potencial per a l'arquitectura i el futur de l'espai públic recreatiu, a causa de la seva capacitat d'evolució. L'estructura és el que es coneix com un "refugi de resposta", amb molts sensors entrellaçats.

ELYTRA conté dos tipus diferents de sensors que li permeten recollir dades sobre el món que l'envolta. El primer tipus són les càmeres d'imatge tèrmica. Aquests sensors detecten de manera anònima el moviment i les activitats de les persones que gaudeixen de l'ombra.

El segon tipus de sensor són les fibres òptiques que recorren la totalitat de l'exposició. Aquestes fibres recullen informació sobre l'entorn que envolta l'estructura, així com controlen el microclima sota l'exposició. Exploreu els mapes de dades de l'exposició aquí.

La increïble realitat d'aquesta estructura és que "el dosser creixerà i canviarà la seva configuració al llarg de la temporada d'enginyeria V&A en resposta a les dades recollides. Com els visitants inhibiran el pavelló en última instància Informar sobre com creix el dosser i la forma dels nous components (Victòria i Albert)."

A l'interior del pavelló del Victoria and Albert Museum, era evident que l'estructura s'ampliaria per seguir la corba de la petita bassa. La lògica senzilla de permetre que les persones que utilitzaven l'espai determinessin la seva arquitectura era increïblement profunda.