В течение десятилетий технологическая эволюция была обусловлена экспоненциальным ростом мощности компьютерной обработки — тенденцией, известной прогнозируемой законом Мура. От рудиментарных механических устройств до очень сложных микропроцессоров, эта траектория подпитывала миниатюризацию и популяризацию персональных компьютеров, ноутбуков и смартфонов. Теперь, с появлением квантовых вычислений, на горизонте новый скачок. В отличие от классических битов, которые представляют только одно значение за раз — либо 0, либо 1, — квобиты могут одновременно представлять комбинацию обоих состояний. Это означает, что, хотя традиционный компьютер проверяет по одной возможности за раз, квантовый компьютер может исследовать многие одновременно, значительно ускоряя решение сложных проблем. Молекулярное моделирование, логистическая оптимизация и достижения в криптографии — это лишь некоторые из областей, преобразованных этой новой границей.
В строительной отрасли — секторе, исторически устойчивом к резким изменениям — эволюция материалов также имеет свои прорывные моменты. От резного камня до железобетона, от сырой древесины до высокопроизводительных композитов, каждый новый материал расширил структурные, эстетические и функциональные границы архитектуры. Однако в последние годы исследователи тестировали новое поколение материалов, которые превосходят традиционную идею пассивности. Это интеллектуальные материалы, способные определять, реагировать и даже взаимодействовать со своей средой и пользователями, бросая вызов самой концепции инертной материи.
Но что на самом деле значит наполнить материалы интеллектом? Какие технологии уже включают этот принцип? И каковы технические, культурные и этические последствия этого продвижения? Здесь интеллект не подразумевает сознание, а скорее способность воспринимать стимулы, адаптировать поведение и интегрировать с цифровыми системами. На практике этот интеллект проявляется тремя основными способами:
1. Архитектура, которая отвечает без механизмов
Адаптивные материалы — это те, которые физически реагируют на изменения окружающей среды, не полагаясь на электронику или активные механизмы. Их «интеллект» заключается в внутренних свойствах самого материала. Термохромное стекло, которое темнеет под интенсивным солнечным светом, сплавов с помощью формы, которые деформируются с температурой, гигроморфными материалами, и материалы изменения фазы, которые пассивно регулируют тепло, являются примерами этой категории.
Основным делом является институт Жана Нувела Дю Монд Арабе (1987). Его южные фасадные дома 240 устройств, вдохновленные традиционными арабскими машрабия — фоточувствительные диафрагмы, которые открываются и близко в ответ на свет, очень похожий на объектив камеры. Несмотря на то, что проект зависит от механических механизмов, предвосхищает логику современных адаптивных систем, сочетая энергоэффективность, климат -контроль и культурную ссылку.
Аналогичным образом, башни «Аль -Бахр» в Абу -Даби имеют кинетический фасад, изготовленный из подвижных геометрических элементов, которые автоматически реагируют на солнечную экспозицию. Сокращая тепловую нагрузку на здание, не полагаясь на традиционные механические системы, они указывают на новую парадигму пассивной, чувствительной к контексту.
2. запрограммированный интеллект в архитектуре
В то время как адаптивные материалы реагируют пассивно, отзывчивые материалы работают на основе программируемых стимулов-электрических, магнитных, химических или тепловых-направляющих корректировки в реальном времени в условиях окружающей среды и функциональных условий. Примечательный пример Project Bloom от Dosu Studio является: установка, сделанная из термобаметальных сплавов, которые естественным образом скручиваются под солнечным светом, образуя мобильные поверхности, которые открываются или закрываются в зависимости от солнечного излучения. В здании СМИ Энрика Руиза-Гели (Cloud 9) используется фасад ETFE с «пузырями», которые расширяются или сокращаются с теплом, динамически регулируя вентиляцию и естественное освещение.
Еще один знаменательный эксперимент — гилозойская площадка канадского художника Филиппа Бисли. Комбинируя легкие полимеры, датчики, микропроцессоры и приводы, инсталляция реагирует на касание и изменения окружающей среды с огнями, движениями и звуками. Вдохновленный гилозоизмом-философской доктриной, приписываемой досократической физике или стоицизмом, которая утверждает, что все материи во вселенной живы-проект имитирует интерактивную экосистему, чувствительную к человеческому телу.
Исследования, проведенная группой опосредованной материи, возглавляемой Neri Oxman, также открывает разрушительные пути. В агуаходже биополимеры, такие как хитин, целлюлоза и пектин, 3D-печать в формы, которые реагируют на влажность и температуру, при этом биоразлагаемые и запрограммируются для исчезновения в окружающей среде. В тотемах живые микроорганизмы, такие как водоросли и цианобактерии, интегрированы в биопринтинг, чтобы представлять эволюцию атмосферы Земли. В этих случаях материя становится живой, адаптируемой и информационной системой.
3. Мышление поверхностей: когда архитектура становится интерфейсом
Самая передовая граница — это то, где материалы не только реагируют, но и собирают, обрабатывают и передают данные. Бетон со встроенными датчиками контролирует трещины и напряжение; Покрытия корректируют непрозрачность в зависимости от алгоритмов погоды; Интеллектуальные фотоэлектрические поверхности оптимизируют распределение захваченной энергии.
В здании края в Амстердаме (PLP Architecture) датчики, интегрированные практически в каждый элемент здания — от этажей до осветительных приспособлений — модернизация температуры, занятость и потребление в режиме реального времени, автоматически регулируя строительные системы. В европейской штаб -квартире Bloomberg, со стороны Foster + Partners, комбинированное использование естественной вентиляции и контролируемых цифровых поверхностей обеспечивает высокие энергетические характеристики с чувствительностью к окружающей среде.
Если эти корпоративные здания представляют практическое применение интеллектуальной архитектуры, управляемой данными, работа Дженни Сабин исследует тот же принцип в экспериментальных и сенсорных измерениях. Архитектор, дизайнер и исследователь, Сабин объединяет науку, биологию и цифровое изготовление, чтобы создать адаптивные текстильные структуры, которые реагируют на свет, температуру и присутствие человека. Инсталляции, такие как Lumen (MOMA PS1) и PolyThread, объединяют фотолюминесцентные нити, трехмерное вязание и геометрии биоинтипции для создания интерактивных пространств, которые бросают вызов статическим представлениям формы и функции. Хотя многие из этих материалов остаются экспериментальными, они указывают на будущие реальные приложения, такие как динамические системы затенения, отзывчивые временные укрытия и интерьеры, которые адаптируются к поведению пользователей.
Призыв к ответственным инновациям
Появление интеллектуальных материалов также приносит новые этические и социальные дилеммы. Проектирование с элементами, которые изучают, взаимодействуют и собирают данные, требуют ответственности, регулирования и прозрачности. Материальная интеллекта должна рассматриваться не только как технический прогресс, а как новую культурную парадигму — призыв переосмыслить взаимосвязь между технологиями, архитектурой и жизнью.
Мы сталкиваемся с преобразующей возможностью, где здания могут включать в себя вычислительную логику, восприятие окружающей среды и отзывчивую способность, как живые организмы: чувствительные, адаптивные. Подобно тому, как квантовые вычисления сталкиваются с ограничениями того, что возможны вычислительно, интеллектуальные материалы бросают вызов пределам того, что можно построить, спроектировать и даже воображать. Конвергенция материи и информации, природы и технологий заставляет нас переосмыслить сами основы архитектуры. Материальный интеллект — это, прежде всего, приглашение на разработку не только здания, но и живой опыт.
Эта статья является частью темах Archdaily: что такое будущий интеллект?, Гордо представлен Gendo, со-пилот для архитекторов.
Наша миссия в Gendo — помочь архитекторам производить концептуальные изображения в 100 раз быстрее, сосредоточившись на ядре процесса проектирования. Мы создали передовой инструмент ИИ в сотрудничестве с архитекторами из некоторых из самых известных фирм, таких как Zaha Hadid, KPF и Дэвид Чипперфилд.
Каждый месяц мы подробно исследуем тему с помощью статей, интервью, новостей и архитектурных проектов. Мы приглашаем вас узнать больше о наших темах Archdaily. И, как всегда, в Archdaily мы приветствуем вклад наших читателей; Если вы хотите отправить статью или проект, свяжитесь с нами.
