Doris Kim Sung: Metal que respira

Edifícios modernos com janelas panorâmicas que vão do chão ao teto proporcionam vistas espetaculares, mas demandam uma grande quantidade de energia para se manterem refrigerados. Doris Kim Sung trabalha com placas térmicas bimetais, materiais inteligentes que se assemelham à pele humana, de forma dinâmica e interativa, que não só conseguem proteger um cômodo do sol, como também se autoventilar.

Eu fui uma dessas crianças que, todas as vezes que entrava no carro,

sempre tinha de abrir a janela.

Normalmente ou estava muito quente ou muito abafado, ou simplesmente com mau cheiro,

e meu pai não deixava a gente usar o ar-condicionado.

Ele dizia que isso ia superaquecer o motor.

E alguns de vocês devem se lembrar

de como eram os carros de antigamente, quando o

superaquecimento era um problema comum.

No entanto, a luz de alerta do superaquecimento limitava o uso,

ou o uso excessivo, de dispositivos de consumo de energia.

Hoje em dia as coisas estão mudadas. Temos carros com os quais cruzamos o país.

Ligamos o ar-condicionado a todo vapor

e não sofremos mais com o problema de superaquecimento.

Assim, não existe mais o alerta que nos faz parar.

Ótimo, não é mesmo? Bem, temos problemas semelhantes com os edifícios.

No passado, antes do ar-condicionado, tínhamos paredes grossas.

As paredes grossas são ótimas para o isolamento térmico. Elas mantêm o interior

bastante fresco durante o verão, e quente durante o inverno,

e as janelas pequenas eram muito boas também porque

elas restringiam a quantidade de troca de calor

entre o interior e o exterior.

Assim, nos anos 1930, com o advento do vidro laminado,

do aço laminado e da produção em massa, fomos capazes de

fazer janelas que vão do chão até o teto, com vista panorâmica,

e com isso veio a dependência irreversível

do ar-condicionado mecânico para refrescar os espaços aquecidos pelo sol.

Com o tempo, os edifícios ficaram maiores e mais altos,

nossa engenharia ficou ainda melhor, e os sistemas mecânicos

ficaram enormes. Eles requerem uma grande quantidade de energia.

Eles jogam uma grande quantidade de calor na atmosfera,

e para que alguns de vocês possam entender o efeito ilha de calor

nas cidades, onde as áreas urbanas são muito mais quentes

do que as áreas rurais circundantes,

mas também temos o problema que, quando ficamos sem energia,

não podemos abrir uma janela, e então

os prédios ficam inabitáveis e têm de ser evacuados

até que o sistema de ar-condicionado volte a funcionar novamente.

E o que é pior, ao tentarmos construir edifícios

que sejam energeticamente independentes, não conseguimos fazer isso

simplesmente fazendo os sistemas mecânicos mais e mais eficientes.

Precisamos procurar algo mais, e acabamos presos a uma rotina.

Então, o que devemos fazer? Como vamos sair do buraco

que cavamos para nós mesmos?

Se observamos a biologia, e provavelmente muitos de vocês não sabem

que eu era formada em biologia antes de ir para a arquitetura,

a pele humana é o órgão que regula naturalmente

a temperatura do corpo, o que é fantástico.

É a primeira linha de defesa do corpo.

Tem poros, glândulas sudoríperas, tem todas essas coisas

que funcionam em conjunto de forma bem dinâmica e eficiente.

Assim, o que proponho é que "a pele" dos nossos edificios

fique mais parecida com a pele humana.

E, assim fazendo, poderia ser bem mais dinâmica, interativa

e diferenciada, dependendo de onde está.

E isso me leva de volta a minha pesquisa.

O que propus fazer primeiro foi olhar para uma gama diferente de materiais para fazer isso.

Atualmente estou trabalhando com materiais inteligentes

e com uma placa térmica bimetal inteligente.

Primeiramente, chamamos esse material de inteligente porque ele não demanda

controle e não requer energia,

o que é muito importante para a arquitetura.

Trata-se na verdade de um laminação de dois metais diferentes juntos.

Vocês conseguem ver isso aqui pelo reflexo diferente desse lado.

Por ter dois coeficientes diferentes de expansão,

quando aquecido, um lado se expande mais rápido do que o outro,

resultando numa curvatura.

Assim, nos primeiros protótipos construí essas superfícies para tentar ver

como a curvatura reagiria à temperatura e, possivelmente, permitiria

que o ar ventilasse através do sistema,

Em outros protótipos, criei superfícies onde a multiplicidade

dessas tiras juntas pudessem tentar fazer

um movimento maior quando também aquecidas,

e atualmente temos esse protótipo exposto na galeria Materiais e Aplicações,

perto de Silver Lake, até agosto, caso vocês queiram ver.

Chama-se "Bloom" (florescimento), e a superfície é feita completamente

da placa térmica bimetal, cuja intenção é fazer essa abóboda

que faz duas coisas. Uma é um dispositivo de sombra, de forma que,

quando o sol bate na superfície, ela restringe a quantidade de sol que passa,

e, em outras áreas, é um sistema de ventilação

que permite que o ar quente preso debaixo delas possa na verdade

atravessar e sair para fora do dispositivo quando necessário.

Vocés podem ver nesse vídeo que, à medida que o sol

se projeta na superfície, assim como a sombra,

cada telha se move individualmente.

Lembrem-se de que, com a tecnologia digital que temos hoje,

isso foi feito com aproximadamente 14.000 peças,

não havendo duas peças iguais. São todas diferentes umas das outras.

E a grande vantagem disso é que se pode calibrar

cada uma delas para se adaptar de forma bastante específica à sua localização,

ao ângulo do sol, e também à forma como se dá a curvatura.

Dessa forma, esse tipo de teste de projeto conceitual

tem muitas implicações

numa futura aplicação na arquitetura.

Aqui, por exemplo, vocês estão vendo uma casa,

para um empreendimento na China,

que é, na verdade, uma caixa de vidro de quatro andares.

Ainda está com aquela caixa de vidro para que pudéssemos ver dentro dela,

mas agora está revestida com esta placa térmica bimetal.

É uma tela que reveste tudo, e aquela camada pode na verdade

abrir e fechar conforme o movimento do sol ao redor daquela superfície.

Além disso, ela também pode ocultar áreas mais privativas,

podendo, então, diferenciá-las de algumas das áreas públicas

do mesmo espaço em diferentes momentos do dia.

E basicamente isso implica que agora as casas

não precisam mais de cortinas, venezianas ou persianas,

pois podemos recobrir o edifício com isso,

assim como controlar a quantidade do ar-condicionado necessário dentro do edifício.

Também estou tentando desenvolver alguns componentes de construção para o mercado.

Assim, aqui vocês podem ver um painel típico de

janela de vidro dupla, e naquele painel,

entre essas duas partes do vidro, aquele vidro duplo,

que estou tentando trabalhar fazendo

um sistema de placas térmicas bimetais

para que, quando o sol bater na camada exterior do vidro,

e aquecer a cavidade interior, aquela placa térmica bimetal

vai começar a se curvar, devendo na verdade, então,

começar a bloquear o sol

em certas áreas do edifício,

ou nele todo, se for preciso.

Vocês podem imaginar então isso concretizado

num arranha-céu onde os sistemas de painel vão

de um andar a outro, até 30, 40 andares, a superfície toda

poderia ser diferenciada em diferentes momentos do dia,

dependendo de como o sol se projeta naquela superfície.

E esses são alguns estudos recentes que estão agora

na minha mesa de trabalho, onde vocês podem ver,

no canto direito inferior, em vermelho, o que são, na verdade,

peças menores das placas térmicas bimetais, as quais, na verdade,

estamos tentando fazer se mover como ciliares ou cílios.

Esse último projeto é também de componentes.

A influência -- e se vocês notaram, uma das minhas

áreas de influência é a biologia -- é de um gafanhoto.

E gafanhotos possuem um tipo de sistema respiratório diferente.

Eles respiram através de orifícios laterais chamados espiráculos,

por meio do qual puxam o ar para dentro, movendo-o através de seu sistema para resfriá-lo.

Assim, nesse projeto, estou tentando ver como podemos

transpor esse sistema para a arquitetura, de modo a trazer

o ar para dentro através de buracos nas laterais de um edifício.

E aqui vocês podem ver alguns estudos antigos de blocos,

por onde esses buracos atravessam.

Aqui foi antes de aplicar a placa térmica bimetal,

e aqui foi depois de aplicá-la. Desculpem, é um pouco

difícil de enxergar, mas nas superfícies vocês podem ver setas vermelhas.

À esquerda, é quando está frio, e a placa térmica bimetal

está plana e, assim, restringindo a passagem do ar através dos blocos.

À direita, temos as curvaturas térmicas bimetais

que permitem que o ar passe por elas, de modo que esses são dois componentes

diferentes daqueles nos quais estou trabalhando e, de novo,

é algo completamente diferente, porque podemos imaginar

que o ar poderia potencialmente passar através das paredes,

em vez de ser necessário abrir as janelas.

Assim, queria deixar vocês com uma última impressão sobre

o projeto, ou sobre esse tipo de trabalho e o uso de materiais inteligentes.

Quando vocês estiverem cansados de abrir e fechar persianas,

dia após dia, quando estiverem de férias

e não tiver ninguém nos finais de semana para desligar e ligar os controles,

ou quando faltar energia e vocês não puderem

contar com a eletricidade, essas placas térmicas bimetais

ainda vão estar funcionando de forma incessante, eficiente

e infinitamente. Obrigada. (Aplausos)

(Aplausos)