桃樂絲·金·成: 會呼吸的金屬
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0:01 - 0:04小時候，每當我鑽進汽車
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0:04 - 0:07第一件事就是要搖下車窗
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0:07 - 0:11車廂裡不是太熱太悶，就是充滿異味
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0:11 - 0:14我父親還不允許我們開空調
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0:14 - 0:16他說開空調會讓發動機過熱
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0:16 - 0:18你們當中有些人可能還記得
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0:18 - 0:20以前的汽車什麼樣
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0:20 - 0:22那時候發動機過熱是個普遍的問題
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0:22 - 0:26但同時它也是一個信號
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0:26 - 0:31表明了耗能設備的使用，或者說過度使用
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0:31 - 0:34時過境遷。我們現在可以駕車跨越國境
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0:34 - 0:37空調一直開著
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0:37 - 0:38也不會讓發動機過熱
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0:38 - 0:41於是不再有任何信號告訴我們該停下了
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0:41 - 0:47是不是很棒？我們在建築中遇到了同樣的問題
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0:47 - 0:51在沒有空調的過去，建築物有厚厚的牆壁
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0:51 - 0:53厚牆能很好地隔熱
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0:53 - 0:57讓建築內部冬暖夏涼
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0:57 - 0:59小窗戶也非常有用
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0:59 - 1:02它限制了內外部的
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1:02 - 1:04溫度轉換
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1:04 - 1:08後來到了20世紀30年代，隨著平板玻璃、
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1:08 - 1:11軋鋼和批量生產的出現
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1:11 - 1:15我們能夠造出落地窗，實現開闊視野
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1:15 - 1:19隨之而來的是一種無法逆轉的依賴
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1:19 - 1:25我們必須對受陽光照射的空間進行機械降溫
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1:25 - 1:28大樓越來越高，規模越來越大
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1:28 - 1:31工程不斷進步，機械系統極其龐大
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1:31 - 1:35而且運行這個系統耗能巨大
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1:35 - 1:38它向大氣排放大量的熱能
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1:38 - 1:41你們也許知道城市熱島效應
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1:41 - 1:44是說市區比周邊的郊區
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1:44 - 1:47要熱很多
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1:47 - 1:51但相應會產生問題：萬一斷電了
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1:51 - 1:53所有的窗戶都無法打開
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1:53 - 1:56人們無法呆在裡面，必須撤離
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1:56 - 2:00直到空調系統重新開機才能再次進入
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2:00 - 2:04更糟的是，由於我們旨在做出
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2:04 - 2:09零能源建築
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2:09 - 2:11我們無法僅僅通過把機械系統做得更加高效來實現目標
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2:11 - 2:15我們需要另闢蹊徑，但卻困住了自己的手腳
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2:15 - 2:19我們怎麼辦？我們怎麼從自掘的墳墓中
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2:19 - 2:22拯救自己？
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2:22 - 2:25也許你們不知道，如果從生物學的角度看問題
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2:25 - 2:29我在讀建築前曾是生物專業的學生
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2:29 - 2:33人類的皮膚是一個能夠自然調節
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2:33 - 2:36體溫的器官，構造精妙絕倫
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2:36 - 2:39這是人體防禦的第一道屏障
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2:39 - 2:42有毛孔，有汗腺，
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2:42 - 2:46所有一切協同做出動態而且高效的反應
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2:46 - 2:48所以我提議建築的皮膚
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2:48 - 2:52也應該像人類的皮膚一樣
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2:52 - 2:56應該更動態，更靈敏
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2:56 - 2:59根據位置的不同而更易區分
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2:59 - 3:01這種想法把我帶回了我的研究
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3:01 - 3:06我首先要做的是從其他材料庫中選材
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3:06 - 3:09目前我在用智慧材料
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3:09 - 3:11一種熱雙金屬
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3:11 - 3:14之所以叫它“智慧”，我想首先一個原因是
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3:14 - 3:17它不用控制，也無需耗能
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3:17 - 3:19這在建築學上至關重要
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3:19 - 3:22它究竟是什麼呢？這是兩種不同金屬材料的疊加
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3:22 - 3:26你們可以從兩面的不同反光看出來
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3:26 - 3:30由於它在加熱時有兩種不同的膨脹係數
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3:30 - 3:33一面會比另一面膨脹得更快
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3:33 - 3:36材料就會發生捲曲
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3:36 - 3:40在最早的模型中我做了這些表面
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3:40 - 3:44來檢驗這個曲面如何對溫度產生反應
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3:44 - 3:47這個系統如何能讓空氣迴圈
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3:47 - 3:51在另一些模型中我又做了一些表面
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3:51 - 3:53這些長條所帶來的多樣性
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3:53 - 3:57在被加熱時能夠產生更大的運動
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3:57 - 4:01目前這些裝置在銀湖的M&A美術館展出，一直到8月份
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4:01 - 4:05離這裡不遠，你們可以去看看
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4:05 - 4:08展覽叫做“綻放”，這個表面完全是用
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4:08 - 4:12熱雙金屬做成的，我們想讓這個穹頂
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4:12 - 4:15擁有兩個功能。第一，這是一個遮陽的設施
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4:15 - 4:19當陽光照射到表面，它能夠減少穿過材料的陽光
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4:19 - 4:23在其他區域，它是一個通風系統
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4:23 - 4:25材料下面無法流動的熱空氣可以
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4:25 - 4:29在必要時穿過這些材料得到釋放
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4:29 - 4:33在這個延時錄影中你們能看到
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4:33 - 4:36當太陽東升西落，陽光和陰影相應移動
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4:36 - 4:38每一片材料也會單獨運動
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4:38 - 4:41請記住，運用今天的數位技術
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4:41 - 4:44這個裝置其實是由14,000片材料組成
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4:44 - 4:48每一片都不盡相同，每一片都是獨特的
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4:48 - 4:51這裡有個再美妙不過的事實
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4:51 - 4:55我們可以把每一片材料都非常精准地放到它們自己的位置上
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4:55 - 5:00對應陽光的照射角度，並且精確控制每一片的曲度
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5:00 - 5:03這樣概念式的專案
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5:03 - 5:05有許多的啟示
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5:05 - 5:08可以實際運用在未來建築上
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5:08 - 5:11在這個案例中，你們看到一個房子
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5:11 - 5:13這是為中國的一個開發商做的
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5:13 - 5:16實際上這是一個四層樓高的玻璃盒子
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5:16 - 5:20它依然是個玻璃盒子，因為我們仍然需要有這樣的視覺呈現
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5:20 - 5:24但它現在包裹著一層熱雙金屬材料
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5:24 - 5:26是一層環繞這個建築的屏障
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5:26 - 5:30表層可以根據陽光的移動而開關
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5:30 - 5:35此外，它也可以根據隱私的需要來開關
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5:35 - 5:37所以在一天中的不同時刻，這個空間中的區域
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5:37 - 5:40能跟其他公共區域區分開來
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5:40 - 5:43這意味著，在今天的房屋中
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5:43 - 5:46我們不再需要窗簾和百葉窗
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5:46 - 5:49因為我們可以用這種新材料來遮蔽建築
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5:49 - 5:54同時也能夠調節室內的溫度
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5:54 - 5:58我也在嘗試開發市場需要的建築元件
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5:58 - 6:00你們現在看到的是一個很典型的
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6:00 - 6:05雙層玻璃窗構件
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6:05 - 6:08在兩層玻璃中間
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6:08 - 6:10我嘗試做出
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6:10 - 6:12一個熱雙金屬構造系統
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6:12 - 6:15在外層收到陽光照射的時候
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6:15 - 6:19中空層受熱
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6:19 - 6:22熱雙金屬開始捲曲
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6:22 - 6:24材料就能抵擋陽光
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6:24 - 6:26遮蔽建築的部分區域
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6:26 - 6:28或者在需要的時候遮蔽全部區域
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6:28 - 6:31你們可以想像這種應用
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6:31 - 6:33在高層建築中
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6:33 - 6:38三四十層樓都安裝這種構件系統
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6:38 - 6:40整個表面都可以在一天中不同時刻做出區分
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6:40 - 6:46隨陽光照射角度不同而不同
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6:46 - 6:49這些是我近期的研究
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6:49 - 6:51你們可以看到現在展示的投影片上
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6:51 - 6:54在右下角红色的模型
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6:54 - 6:56其實這是一些小片的熱雙金屬
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6:56 - 7:02我們希望它能模仿睫毛運動
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7:02 - 7:04最後一個專案也是由零件組成
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7:04 - 7:08你們或許已經注意到我受生物學影響很深
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7:08 - 7:12——這個造型受到了蚱蜢的影響
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7:12 - 7:14蚱蜢有一種獨特的呼吸系統
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7:14 - 7:18牠們用腹部兩側的通氣孔呼吸
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7:18 - 7:21空氣流遍全身來降溫
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7:21 - 7:24在這個專案中，我探討的是
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7:24 - 7:27如何將其運用於建築中
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7:27 - 7:29如何通過建築兩側的呼吸孔來讓空氣流通
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7:29 - 7:32這是一些早期關於風擋的研究
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7:32 - 7:35是通氣孔的運用實例
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7:35 - 7:39這是安裝熱雙金屬前
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7:39 - 7:41這是安裝後。不好意思，圖片有些模糊
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7:41 - 7:44但是你們能看到表面上的這些紅箭頭
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7:44 - 7:48左邊這張圖是氣溫低的時候
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7:48 - 7:51熱雙金屬是平的，可以限制空氣流出
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7:51 - 7:53郵編這張圖是氣溫高的時候，熱雙金屬發生捲曲
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7:53 - 7:57空氣開始流動，這是我正在著手的兩個不同的構件
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7:57 - 7:59我要再次重申
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7:59 - 8:01它們是劃時代的，因為你們可以想像
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8:01 - 8:04空氣可以透過牆進來
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8:04 - 8:07而無需開窗
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8:07 - 8:09最後我想向你們展示
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8:09 - 8:14這個專案，這樣運用智慧材料的作品
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8:14 - 8:17當你們對日復一日開關百葉窗感到厭倦
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8:17 - 8:20當你們在休假時
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8:20 - 8:24沒有人在家裡開關空調
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8:24 - 8:26或者說突然斷電了，你沒有
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8:26 - 8:29任何可以用的電源，熱雙金屬
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8:29 - 8:33仍舊會不知疲倦地高效工作
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8:33 - 8:37永不停歇。謝謝大家（掌聲）
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8:37 - 8:39（掌聲）
- Title:
- 桃樂絲·金·成: 會呼吸的金屬
- Speaker:
- Doris Kim Sung
- Description:
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現代建築的落地窗提供了絕美景觀，但需要很多能量來降溫。桃樂絲·金·成研究熱雙金屬，這是一種能像人類皮膚一樣動態反應外界環境變化的智慧材料，可以抵擋陽光，也能夠促進空氣迴圈。
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 08:59
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Geoff Chen approved Chinese, Traditional subtitles for Metal that breathes | |
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Geoff Chen accepted Chinese, Traditional subtitles for Metal that breathes | |
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Geoff Chen edited Chinese, Traditional subtitles for Metal that breathes | |
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Karen SONG edited Chinese, Traditional subtitles for Metal that breathes | |
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Karen SONG added a translation |