Doris Kim Sung: O metal que respira

Os edifícios modernos com janelas panorâmicas de chão ao teto proporcionam vistas espetaculares, mas exigem muita energia para refrescar. Doris Kim Sung trabalha com placas térmicas bimetálicas, materiais inteligentes que se assemelham à pele humana, de forma dinâmica e responsiva, podendo proteger um quarto da luz do sol e de se autoventilar.

Eu era uma daquelas crianças que, sempre
que entrava no carro,

basicamente, tinha de abrir a janela.

Normalmente tinha muito calor, o ar era irrespirável
ou cheirava muito mal.

e o meu pai não nos deixava ligar o ar condicionado.

Ele dizia que iria sobreaquecer o motor.

Alguns de vocês talvez se lembrem

de como eram os carros naquela época,

quando o sobreaquecimento era
um problema comum.

No entanto, a luz do sobreaquecimento
limitava o uso,

ou o uso excessivo de dispositivos de
consumo de energia.

As coisas mudaram. Temos carros com
os quais atravessamos o país.

Usamos e abusamos do ar condicionado
durante todo o caminho,

e nunca temos problemas com o sobreaquecimento.

Portanto, não existe mais nenhuma luz
que nos diga para parar.

Ótimo, não é? Bem, nós temos problemas
semelhantes em edifícios.

No passado, antes do ar condicionado,
tínhamos paredes espessas.

As paredes espessas são ótimas para o isolamento.
Isso mantém o interior

muito fresco durante o verão e quente
durante o inverno.

As janelas pequenas também eram
muito boas porque

limitavam a quantidade de transferência
de temperatura

entre o interior e o exterior.

Nos anos 30, com o advento da placa de vidro,

do aço laminado e da produção
em massa, pudemos

criar janelas de chão ao teto e desobstruir vistas,

e com isto, veio a dependência irreversível do

ar condicionado mecânico para refrescar
os espaços aquecidos pelo sol.

Com o tempo, os edifícios tornaram-se
mais altos e maiores,

a nossa engenharia ficou ainda melhor.
Portanto, os sistemas mecânicos

eram enormes. Requeriam uma quantidade
imensa de energia.

Emitiam muito calor para a atmosfera,

e alguns de vocês possivelmente entenderão
o efeito "ilha de calor"

nas cidades, onde as áreas urbanas são
muito mais quentes

do que as áreas rurais adjacentes.

Mas também temos problemas como,
quando não há energia,

não é possível abrir uma janela, e assim,

os edifícios ficam inabitáveis e têm de ser evacuados

até que aquele sistema de ar condicionado reinicie.

Pior ainda, com a nossa intenção de tentar
fazer com que os edifícios

evoluam, tornando-se independentes em termos de
energia, nós não o conseguimos fazer

só por tornarmos os sistemas mecânicos
cada vez mais eficientes.

Nós precisamos de procurar algo mais, mas
estamos um pouco presos a uma rotina.

O que fazemos agora? Como saímos

deste buraco em que nos encontramos?

Se observarmos a biologia, provavelmente
muitos de vocês não sabem,

mas eu estudava biologia antes de seguir
para a a arquitetura,

a pele humana é o órgão que regula naturalmente

a temperatura do corpo, o que é algo fantástico.

É a primeira linha de defesa do corpo.

Tem poros, glândulas sudoríparas,
tem todas estas coisas

que funcionam de uma forma muito
dinâmica e eficiente.

O que proponho é que a "pele" dos nossos edifícios

seja mais semelhante à da humana,

e ao fazê-lo, poderemos ser muito mais
dinâmicos, responsivos

e diferenciados, dependendo do que se trata.

E isso leva-me de volta à minha pesquisa.

O que eu propus, em primeiro lugar, foi observar
uma gama diferente de materiais para o fazer

Atualmente, trabalho com materiais inteligentes

e com uma placa térmica bimetal inteligente.

Em primeiro lugar, acho que a podemos chamar
de "inteligente", pois não requer

controlos nem energia,

algo de grande importância para a arquitetura.

Trata-se de laminar dois metais juntos.

Vocês podem ver isso aqui pelo reflexo
diferente deste lado.

Por conter dois coeficientes distintos de expansão,

quando aquecido, um dos lados irá expandir
mais rápido do que o outro,

resultando numa curvatura.

Nos primeiros protótipos, construí essas
superfícies para tentar ver

como a curvatura reagiria à temperatura e,
possivelmente, permitir

que o ar ventilasse através do sistema.

Noutros protótipos, criei superfícies
em que a multiplicidade

destas faixas em conjunto pudessem tentar descrever

um movimento maior quando também aquecidas.

Atualmente, temos este protótipo exposto
na galeria Materials & Aplicattions,

perto de Silver Lake, até agosto, se quiserem ver.

Chama-se "Bloom" e a superfície é feita na totalidade

de placa térmica bimetal, cujo propósito é
criar uma cobertura

que faça duas coisas: uma delas torna este
dispositivo num de iluminação solar e de sombra.

Quando o sol atinge a sua superfície, constrange
os raios solares que atravessam o dispositivo.

Noutras áreas, é um sistema de ventilação,

para que o ar quente preso debaixo possa

circular através e para fora do dispositivo
quando necessário.

Vocês podem ver neste vídeo que,
conforme o movimento do sol

sobre a superfície, assim como a sombra,

cada uma das peças se move individualmente.

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

isto foi feito com cerca de 14 mil peças,

não havendo duas peças iguais. Cada uma
delas é diferente.

O melhor de tudo é que a calibragem é possível

para que cada uma seja muito, muito específica
para a sua posição,

para o ângulo do sol e também
como o sistema se curva.

Este tipo de prova de projeto de conceito

resulta numa série de implicações

numa futura aplicação em arquitetura,

e, neste caso, vocês podem ver aqui uma casa

para um promotor na China,

que é realmente uma caixa de vidro
de quatro andares.

E é ainda com aquela caixa de vidro porque
ainda queremos aquele acesso visual,

mas agora está revestida com uma camada
desta placa térmica bimetal.

É uma cobertura que reveste tudo e esta camada
pode realmente

abrir e fechar conforme o movimento do sol
sobre a superfície.

Além de que também pode analisar
as áreas privadas,

para que possam ser distinguidas
das áreas públicas

do mesmo espaço durante as
diferentes horas do dia.

Basicamente, isto implica que, em casas
como as dos dias de hoje,

não precisemos mais de cortinas,
estores ou persianas,

pois é possível cobrir as construções
com estas coisas.

Assim como controlar a quantidade de ar
condicionado necessário dentro daquele edifício.

Também estou a tentar desenvolver alguns
componentes de construção para o mercado,

e aqui podem ver um típico

painel de janelas de vidro duplo e neste painel,

entre aquelas duas peças que compõem
o vidro duplo,

estou a tentar criar

um sistema de placas térmicas bimetálicas

para que quando o sol atingir a camada
externa do vidro

e aquecer a cavidade interior, aquela placa
térmica bimetal

comece a curvar, e o que irá acontecer realmente

é que irá começar a bloquear o sol

nalgumas áreas do edifício,

ou em todas, caso seja necessário.

Vocês podem imaginar que, depois de concretizado

num edifício alto onde existissem
sistemas de painéis

de piso em piso, até 30 ou 40 andares,
toda a superfície

poderia ser diferenciada a diferentes horas do dia,

dependendo do movimento do sol e da forma
como atingisse aquela superfície.

Estas são algumas pesquisas mais recentes
em que estou a trabalhar.

Estão agora mesmo a ser apresentadas,
como vocês podem ver,

no canto inferior direito, a vermelho, são na realidade

peças mais pequenas da placa bimetal e

que estamos a tentar fazer com que se movam
como cílios ou pestanas.

Este último projeto também é sobre componentes.

A influência - e se repararam, uma das minhas

maiores influências é a biologia - provém dum gafanhoto.

E os gafanhotos têm um sistema respiratório diferente.

Eles respiram por meio de orifícios laterais
denominados espiráculos,

trazendo o ar e fazendo-o circular através do
sistema para os refrescar.

Neste projeto, estou a tentar ver
como o podemos

aplicar na arquitetura, como poderemos

trazer o ar por meio de buracos nas laterais
dum edifício.

Portanto, podem ver aqui alguns primeiros
estudos de blocos

onde aqueles buracos estão realmente a surgir.

Isto é antes da instalação da placa térmica bimetal

e isto é depois da instalação da placa bimetal.
Desculpem, é um pouco

difícil de se ver, mas nas superfícies,
reparem nestas setas vermelhas.

No lado esquerdo, mostra quando está frio
e a placa térmica bimetal

está plana, resultando na constrição do ar
que está a atravessar os blocos.

No lado direito, mostra a placa térmica
bimetal a curvar

permitindo que o ar passe. Portanto, estes
são dois componentes diferentes

em que estou a trabalhar e, novamente,

é algo completamente diferente, pois,
podem imaginar

que aquele ar poderia potencialmente
atravessar as paredes

em vez das janelas abertas.

Quero deixar-vos com uma última perceção sobre

o projeto ou sobre este tipo de trabalho
que usa materiais inteligentes.

Quando estiverem cansados de abrir e fechar
aquelas persianas,

dia após dia, quando estiverem de férias,

e não houver ninguém aos fim de semana
para ligar e desligar os controlos,

ou quando faltar a energia e não tiverem

eletricidade, estas placas térmicas bimetálicas

irão continuar a funcionar incansavelmente,
de forma eficiente

e infinitamente. Obrigada. (Aplausos)

(Aplausos)