סיקור חויות מסימפוזיון בנושא: ביומימיקרי ועיצוב, מוזיאון ויקטוריה ואלברט בלונדון

 מאת: ארזה בן אור

ברחבת מוזיאון ויקטוריה ואלברט (V&A) שבלונדון, בגן הפנימי במתחם, מסביב לבריכה האליפטית הוקם ביתן הצללה חדשני, השואב את השראתו מכנפי החפייה של החיפושית, ונקרא: The Elytra Filament Pavilion 

הביתן מבית היוצר של האדריכל Achim Menges אחים מנגס  והמהנדס Jan Knippers יאן ניפרס (פרופסורים מאוניברסיטת שטוטגרט וחלוצים בחקר השילוב בין חשיבה ביומימטית, ייצור רובוטי וחומרים חדשים ליישום באדריכלות ובהנדסה)  בשיתוף  עם אדריכל מוריץ דורסטלמן  Moritz Dorstelmann   וג'יימס סוליJames Solly  , הוזמן על ידי המוזיאון כחלק מ "Engineeringn Season" של קיץ 2016 .

מבנה ייחודי זה  הינו אינטגרטיבי בהתהוות ואמור לגדול ולהתפתח לאורך כל התקופה בה יוצב בחצר ומורכב משני סוגים של תאים משושים (אופקיים ואנכיים), בהם ארוגים חוטים מסיבי פחם (שחור)וזכוכית (לבן), בעלי חוזק גבוה ומשקל נמוך, בהתאם למערך הכוחות המופעלים על כל אלמנט. הביתן מהווה שילוב אינטגרטיבי בין הנדסת בנין, הנדסת סביבה והנדסת ייצור. שילוב חיישנים בסיבי החופה מאפשרים לקבל, בזמן אמת, נתונים הנוגעים להתנהלות אנושית סביב המבנה, נתוני טמפרטורה, לחות ורוח – המאפשרים הרחבת הביתן בהתאם לצרכים. במרכז המבנה ממוקם הרובוט ((Kuka, המדגים ומאפשר לבחון מקרוב כיצד קורם המבנה עור וגידים הלכה למעשה. 

ביתן ההצללה קידם את פני הבאים לסימפוזיון, שנערך ביום שישי ה-17.6.2016 במוזיאון V&A, בנושא : ביומימקרי ועיצוב. הסימפוזיון קיבץ יחד שחקני מפתח מתחום ההנדסה והאדריכלות, המשלבים בפרקטיקה שלהם תהליכי חשיבה ופתרונות ביומימטיים. האולם היה מלא מפה לפה באנשי מקצוע, סטודנטים וסקרנים.

החלק הראשון של הסימפוזיון עסק בביומימיקרי -תיאוריה ויישום ונפתח בהרצאות של מנגס וניפרס על התהליכים בהשראת הטבע בפרויקטים השונים שלהם במהלך השנים . הם הציגו את מחקרם המבקש לגשר בין המימד הטכני והתרבותי של מערכות סיביות באדריכלות, והרפרטואר העשיר של מורפולוגיה סיבית בטבע. בהתבסס על  עיצוב פרמטרי מתקדם, סימולציה וייצור רובוטי, לדבריהם המחקר הזה פותח  גישה חדשה למבנים מורכבים הבנויים סיבים ויוצר ביטוי מרחבי חדשני.

המהנדס ג'ורג' ג'רונימידס Jeronimidis  George, פרופסור אמריטוס בהנדסת חומרים מורכבים, דיבר על:  "ביו-השראה- ממבנים סיביים ביולוגיים לפונקציונאליות ביצועית", בה סקר דוגמאות רבות בטבע, מן החי והצומח, בהן מבני הסיבים משמשים ליצור מגוון של גיאומטריות מורכבות, המשולבות עם תכונות כימיות ופיסיקליות של חומרי הבסיס, על מנת להשיג, למשל, אופטימיזציה מבנית והתמודדות עם שינויי צורה והתאמה לגירויים חיצוניים.  ג'רונימידס הדגיש את החשיבות בהטמעת ארגון הדפוסים הסיביים במערכות סיביות מעשה ידי אדם. כדוגמא, בין היתר, הביא את מבנה החורים בטבע.

האדריכל מייקל פאולין Michael Pawlyn , מחלוצי יישום תהליכים ביומימטיים בעיצוב ואדריכלות, דיבר על ביומימיקרי כסינתזה, וסקר פרויקטים כגון The Sahara Forest Project  ליצור חשמל ו-The Mountain Data Center  , בהם עקרונות מהטבע ניתנים לאימוץ באתגרים אנושיים, המאפשרים יעילות משאבים ואנרגיה מקסימלית, תוך שימוש בכלים עיצוביים המבוססים על אלגוריתמים ביולוגיים, המאפשרים פתרונות למבנים מורכבים, גם במסגרת אילוצים סותרים.

.  

 

בחלק השני של הסימפוזיון הוצגו פרויקטים יישומיים :

ג'וליאן מלקיורי Julian Melchiorri– ביוטכנולוג, מעצב מוצר ויזם,  אשר הציג פיתוח ביומימטי המדמה עלה היוצר תאורה לילית – "Synthetic Leaf" באמצעות חומרים היוצרים פוטוסינתזה.

 

אליסה אנדרסייק,Alisa Andrasek  אדריכלית ומעצבת בעלת סטודיו Biothing  , מעבדה בין-תחומית המתמקדת בפוטנציאל היצרני של מערכות מחשוב עבור עיצוב, הביאה דוגמאות מעבודתה  באריגה רובוטית של סיבי פחם. לדבריה, עיצוב לפי תבניות והסינתזה שלהם הם המפתח לגילוי תופעות סמויות וחדשניות.

 

  

מוריץ דורסטלמן  Moritz Dorstelmannוג'יימס סולי  James Solly  הרצו על העיצוב האינטגרטיבי וההנדסי של ביתן ההצללה בחצר המוזיאון. העיצוב בהשראת עקרונות הבנייה הקלה המצויים בטבע כמו מבני הנימה של כנפי החפייה  בחיפושיות מעופפות המכונה elytra. רכיבי הזכוכית וסיבי פחמן, של החופה הגלית מופק באמצעות טכניקת פיתול רובוטי חדשני שפותחה על ידי המעצבים. כמו ה- elytra בחיפושית, כך גם מבנה הנימה של הביתן חזק מאוד וקל מאוד : משתרע על 200 מ"ר ושוקל פחות מ 2,5 טון.  לדבריהם מערכת הסיבים מאפשרת גמישות מרחבית המתאימה עצמה לתנאים בשטח ולמיקרו-אקלים בסביבה.

   

בפאנל הסופי, בהשתתפות המרצים מהחלק הראשון, הועלו נושאים הקשורים לנושא קנה המידה  והיישום של טכניקת הסיבים, כמו גם היכולת לעבוד עם חומרים בעלי ריפוי עצמי (Self-Healing Materials), כמו שימוש בננו סיבים בהם יש מצלמות המאפשרות להצביע על כשלים בבניין. הפנל ציין שלמרות שסיבי הפחם חזקים כמו מתכת ומיושמים בתעשיית התעופה, חסרות עדין טכניקות של ייצור המוני מתועש ושהמחברים הם עדיין נקודות התורפה במבנה, ולכן האתגר הוא ביטולם - וזה נושא עיצובי תעשייתי שלדבריהם טרם מוצה.

מאתגר היה המשפט של ג'רונימידס שאמר: "דמיינו עולם ללא מתכת, זכוכית ובטון, והתחילו לחשוב ולתכנן מנקודה זו..."

אין ספק שזהו תחום מרתק הנמצא עדין בשלביו העיצוביים הראשוניים והפתרונות הניתנים הינם נסיוניים ברובם ואולם לפי התלהבות הקהל באולם ובחצר ניתן לקוות שבהמשך נכונו לנו פיתוחים מהפכניים עוד יותר.

צוות המרצים (מימין לשמאל) על רקע הביתן בגן מוזיאון  ויקטוריה ואלברט בלונדון: מייקל פאולין, אליזה אנדרסייק, אקים מנגס, מוריץ דורסטלמאן, ג'יימס סולי, ג'וליאן מלכיאורי, ג'ורג' ג'רונימידס ויאן ניפרס

קישור המתאר את הקמת Elytra Filament Pavilion

צילומים: ארזה בן אור, אדריכלית ומרצה.