Doris Kim Sung: Il metallo che respira

Gli edifici moderni con finestre dal pavimento al soffitto offrono viste spettacolari, ma richiedono molta energia per raffreddarsi. Doris Kim Sung lavora con bi-metalli termici, materiali intelligenti che agiscono più come la pelle umana, in modo dinamico e sensibile, e possono riparare una stanza dal sole e ventilarsi da soli.

Io ero di quelle ragazzine che,
ogni volta che salivano in macchina,

dovevano abbassare il finestrino.

Di solito era troppo calda, troppo soffocante
o semplicemente troppo puzzolente,

e mio padre non ci lasciava usare l'aria condizionata.

Diceva che poteva surriscaldare il motore.

E forse qualcuno di voi ricorda

come erano le macchine allora,

quando il surriscaldamento era un problema frequente.

Ma c'era anche il segnale che indicava il limite di uso,

o l'uso eccessivo di dispositivi che consumano energia.

Ora le cose sono cambiate.
Guidiamo le nostre auto attraverso il paese.

Usiamo l'aria condizionata per tutta la strada

e non abbiamo mai problemi di surriscaldamento.

Quindi non c'è più un segnale che indica di fermarsi.

Fantastico, no?
Bene, abbiamo problemi simili negli edifici.

In passato, prima dell'aria condizionata,
avevamo muri spessi.

I muri spessi sono ottimi per l'isolamento.

Mantengono l'interno molto fresco d'estate
e caldo d'inverno,

e anche le finestre piccole erano molto efficaci

perché regolavano la temperatura

tra l'interno e l'esterno.

Poi, intorno agli anni '30,
con l'avvento del vetro industriale,

l'acciaio laminato e la produzione di massa,
siamo riusciti a fare

finestre dal pavimento al soffitto
e avere stupende vedute,

e con questo è arrivata la dipendenza irreversibile

dai sistemi di climatizzazione
per raffreddare gli spazi riscaldati dal sole.

Col tempo, gli edifici si son fatti sempre più alti e grandi,

la nostra ingegneria ancora meglio,
in modo che i sistemi meccanici diventassero enormi.

Questi richiedono un sacco di energia.

Rilasciano un sacco di calore nell'atmosfera

che crea l'effetto isola di calore
che forse qualcuno di voi conosce,

in cui le aree urbane cittadine sono molto più calde

rispetto alle aree rurali circostanti.

Un altro problema che abbiamo è che
quando l'elettricità va via

non si può aprire una finestra

e quindi gli edifici sono inabitabili
e devono essere evacuati

finché il sistema di climatizzazione possa ripartire.

Ancora peggio, l'idea di costruire edifici

ad energia zero non può funzionare

soltanto realizzando sistemi meccanici più efficienti.

Bisogna cercare qualcos'altro e non fermarci lì.

Quindi, cosa facciamo adesso?
Come uscire da questo fosso

in cui ci siamo infilati?

Se osserviamo la biologia,
e molti di voi probabilmente non sanno

che ho studiato biologia prima di entrare in architettura,

la pelle umana è l'organo che regola naturalmente

la temperatura del corpo. Una cosa fantastica.

Questa è la prima linea di difesa del corpo.

Ha pori, ghiandole sudorifere,
ha tutte queste cose

che lavorano insieme in modo dinamico ed efficiente.

Secondo me la pelle dei nostri edifici

dovrebbe essere più simile alla pelle umana

e quindi essere più dinamica,

reattiva e differenziata, a seconda di dove si trova.

Questo mi riporta alla mia ricerca.

Per farlo ho proposto di esaminare
le diverse gamme di materiali.

Attualmente, o almeno per ora,
lavoro con materiali intelligenti

e un bimetallo termico intelligente.

Prima di tutto, credo che lo chiamiamo intelligente

perché non richiede controlli né impianti elettrici,

cosa molto importante per l'architettura.

Si tratta di due metalli diversi laminati insieme.

Lo si può vedere qui
dalla diversa riflessione su questo lato.

E siccome hanno due coefficienti di dilatazione diversi,

quando vengono riscaldati,
un lato si dilaterà più rapidamente dell'altro

e finisce per arricciarsi.

Nei primi prototipi ho costruito
queste superfici per cercare di vedere

come reagiva l'arricciatura
alla temperatura per, eventualmente,

permettere all'aria di circolare attraverso il sistema.

In altri prototipi, ho fatto superfici in cui la molteplicità

dell'avere queste strisce insieme può causare

maggior movimento anche in caso di riscaldamento.

Abbiamo questa installazione esposta
alla Galleria dei Materiali e delle Applicazioni

qui vicino, a Silver Lake, ed è lì fino ad agosto,
se volete andare a vederla.

Si chiama "Bloom", e la sua superficie
è composta interamente

da bimetallo termico e il suo scopo
è creare questo baldacchino

che fa due cose:
è un dispositivo che crea ombra,

in modo che quando il sole colpisce la superficie
limita la quantità di luce che passa;

è un sistema di ventilazione,

in modo che l'aria calda intrappolata sotto

possa effettivamente uscire quando necessario.

In questo filmato time-lapse potete vedere

che mentre il sole e l'ombra passano
attraverso la superficie,

ogni elemento si muove singolarmente.

Tenete presente che con la tecnologia digitale
che abbiamo oggi,

questo oggetto è composto da 14.000 pezzi

di cui non c'è ne uno uguale all'altro.
Ogni pezzo è diverso.

La cosa bella di questo
è il fatto che ogni pezzo

può essere calibrato specificamente
in base alla sua posizione,

all'angolo del sole e anche alla forma che assume.

Questo tipo di progetto sperimentale

ha molte implicazioni

per future applicazioni in architettura.

In questo caso, vedete una casa

per uno sviluppatore, in Cina.

In realtà è una scatola di vetro di quattro piani.

È ancora una scatola di vetro
perché vogliamo l'accesso visivo,

ma ora è rivestita con questo strato termico di bimetallo.

È uno schermo che va intorno alla casa
e questo strato si può

aprire e chiudere in base al movimento
del sole sulla superficie.

Oltre a questo, può anche
separare aree per la privacy,

in modo da differenziarle da alcune aree pubbliche

in momenti diversi della giornata.

In pratica, questo implica che oggi nelle case

non ci sia più bisogno di tende, tapparelle o persiane

perché possiamo rivestire l'edificio con queste cose

e controllare la quantità di aria condizionata
necessaria al suo interno.

Sto anche cercando di sviluppare
alcuni componenti di costruzione per il mercato.

Qui vedete una classica finestra

a doppi vetri e, in quel pannello,

tra le due lastre di vetro - i vetri doppi -

sto cercando di realizzare

un sistema termico bimetallico,

così che quando il sole colpisce lo strato esterno

e riscalda la cavità interna, la lega bimetallica

comincerà ad arricciarsi e poi inizierà a bloccare

i raggi del sole

in determinate aree dell'edificio

e, se necessario, ovunque.

Immaginate questo prototipo applicabile

anche a un grattacielo dove gli impianti a pannelli

vanno da un piano all'altro fino a 30, 40 piani,
tutta la superficie potrebbe

modificare la propria forma
in diversi momenti della giornata

a seconda dell'intensità dei raggi del sole sulla superficie.

Questi che vedete qui sono alcuni progetti futuri

su cui sto lavorando, dove potete vedere,

in basso a destra, che quello rosso è composto

da pezzi più piccoli di bimetallo termico,

che vogliamo che compia lo stesso
movimento delle ciglia.

L'ultimo progetto riguarda anche i componenti.

L'ispirazione - e se avete notato, una delle mie aree

di influenza è la biologia - viene dalle cavallette.

Le cavallette hanno un sistema respiratorio diverso.

Respirano attraverso piccoli fori laterali, detti stigmi,

che portano l'aria che passa
attraverso il loro corpo e le raffredda.

Quindi, in questo progetto,
sto cercando di vedere come potremmo

considerare questo in architettura, come portare aria

attraverso dei fori nelle pareti degli edifici.

Ecco alcuni dei primi studi di blocchi

in cui vi sono dei fori che li attraversano.

Questo è prima di installare il bimetallo termico,

e questo dopo l'installazione.
Scusate, è un po' difficile da vedere,

ma sulle superfici, si possono osservare
queste frecce rosse.

A sinistra, è quando fa freddo: il bimetallo termico

è piatto e limita così il passaggio
d'aria attraverso i blocchi.

A destra, il bimetallo termico si arriccia

e permette all'aria di passare.
Questi sono due componenti diversi

su cui sto lavorando, e ancora,

è una cosa completamente diversa,
perché potete immaginare

che l'aria potrebbe potenzialmente arrivare dai muri

invece di aprire le finestre.

Quindi voglio lasciarvi con un'ultima impressione

sul progetto, su questo tipo di lavoro
e l'uso di materiali intelligenti.

Quando siete stanchi di aprire e chiudere le persiane

ogni giorno, quando siete in vacanza

e non c'è nessuno lì nel weekend
che accenda e spenga gli apparecchi,

o quando c'è un'interruzione di corrente

e rimanete senza elettricità,
questi bimetalli termici

continueranno a lavorare senza sosta, in modo efficiente

e per sempre. Grazie. (Applausi)

(Applausi)