建物は羊毛と菌類でできている？ それを実現するテキスタイル専門家、フェレシア デイビスをご紹介します。

あなたが屋外パビリオンに立っていると想像してみてください。このパビリオンは、地元の公園や円形劇場にある屋根付きのピクニックエリアに似たデザインですが、コンクリート、木、石で作られた支柱の代わりに、この構造物が支えられているように見えるもので支えられています。かぎ針編みの毛糸のポストであること。 あなたの頭上には、同じニット素材で作られた波状の屋根が広大に広がっています。 菌類がこのウールのフレームを覆い、壁と天井を形成します。これは、壁の木製フレームを漆喰で覆う方法と似ています。

これは、MycoKnit として知られる実験材料の前提です。 「私たちはオールファイバーの建物を作ろうとしているのです」と、建築学の准教授であり、ペンシルバニア州立大学スタッキーマン・センター・フォー・デザイン・コンピューティングの主任研究員でもある設計者のフェレシア・デイビスは言う。 彼女は、羊毛糸などのニット素材が建物のフレームとしてどのように機能するかをテストする学際的なチームの一員であり、わらと菌糸体菌の混合物がこのニット生地に埋め込まれて残りの部分を作成します。 菌糸体は菌糸として知られる個々の繊維で構成されており、自然界では土壌中に広大で複雑なネットワークを形成し、キノコのようなものを生み出します。 驚くべきことは、繊維のような基本的なものが構造体 (羊毛糸) にもなり、詰め物 (菌類) にもなり得ることだ、とデイヴィスは語ります。

デイビスと彼女のパートナーは、研究室の環境条件を調整して菌糸体の編み構造上での増殖を促進することで、菌糸体の急速に成長する力を利用しています。 デイビスの博士課程の学生の一人が作成したコンピューター アルゴリズムの助けを借りて、チームは仮想的に構造を組み立てて一針一針検査して、構造を構築して真菌を繁殖させる前に、その形状を予測することができます。

クリエイターの問題

建築家のスコット・ダンカン氏は2021年、設計パートナーを務めるSOMの財団部門からMycoKnitに研究賞を授与した際、「将来の建築材料は製造されるのではなく『成長』できるという考えは魅力的だ」と語った。 同氏は、MycoKnit のような展性があり軽量な素材には、建物の形状そのものを変える可能性があると指摘しました。

このようなプロジェクトこそが、ソフトマテリアルの新たな可能性を開発するためにテクノロジー (プロセッサー、センサー、アクチュエーター、クラウド コンピューティング、ネットワーク) を使用する建築およびデザイン分野のサブセットであるコンピューテーショナル テキスタイル デザインにおいてデイビスをスターとして確固たるものにしました。 デイビスさんは現在、生徒たちと協力して、イケアのキットのように、1 か所で製造して成長させ、現場で組み立てることができる 12 × 12 × 12 フィートの MycoKnit プロトタイプを作成しています。 彼女は、バイオファブリケーション材料が、その多くが埋め立て地に捨てられる持続可能性の低い建築資材に取って代わる未来を想像しています。

Davis は、建築家とエンジニアの両方として訓練を受けており、テクノロジーへの関心が高く、三拍子揃ったデザイナーです。 ペンシルベニア州立大学の研究室と、自身の会社であるフェレシア・デイビス・スタジオを通じて、彼女は由緒ある工芸技術や質素な素材とハイテク技術を組み合わせています。その結果、衣服は、たとえば空気中の過剰な一酸化炭素を着用者に警告したり、信号を送ったりすることができます。乳児がベビーベッドの中で呼吸を止めたとき。 デイヴィスが織物を扱っているのは、「糸や糸を作るために紡ぐことができる小さな粒子を使ってナノスケールやマイクロスケールで扱うことができるからです。あるいは、それを巨大なスケールで見ることもできるからです。建物です。」と彼女は言います。街。"

9月、デイビスはプロジェクトのポートフォリオが評価され、クーパー・ヒューイット、スミソニアンデザイン博物館から2022年のナショナル・デザイン賞受賞者に選ばれた。 「私たちはフェレシアのような人々が過去に行った仕事を評価しているだけではありません」と審査員の一人である工業デザイナーのラジャ・シャールは私に語った。 「私たちはまた、彼らがこれまで行ってきた、そしてこれからも行い続ける研究が、彼らの分野にどのような影響を与え、触媒となるかにも興味があります。」 デイビスが研究室とスタジオで夢見ているのは、「デザインの未来です」とシャール氏は言います。

デイビスは常に物体や素材を実験するのが大好きでした。 3 人兄弟の長女で、最初の協力者は妹のオードリー (現在は新生児科医) でした。 60 年代から 70 年代にかけて子どもだった彼らは、自宅近くのカリフォルニア州アルタデナの麓を探検し、プロジェクト用に新鮮な月桂樹の葉やその他の天然素材を集めました。 彼らは友達と一緒に小麦粉を使った張り子で人形を作り、頭にリンゴを彫った。 「うまくいったものもあれば、カビが生えてひどいものになったので捨てなければならなかったものもあった」とデービス氏はPBSシリーズ「科学界の女性プロフィール」のビデオで語った。 彼女によれば、「私たちは基本的に真菌の増殖に最適な条件を作り出していた」にもかかわらず、その喜びは準備段階にあったという。

デイビスの母親はパサデナ美術館でボランティア活動をし、子供たちに抽象芸術とモダニズムを紹介しました。 彼女はまた、国内で最もよく保存されている美術品と工芸品のデザイン例の 1 つであるパサデナのギャンブル ハウスの講師でもありました。 デイヴィスは、建築を追求したいという彼女の初期の願望の一部は、この家にあると考えています。 「彼女がツアーを行っている間、私たちは屋根裏部屋で宿題をしていました」とデイビスは言います。 「あの家は衝撃的でした。」

最近の10月のある日、ペンシルベニア州立大学のソフトラボは「乱雑」だが、その混乱は創造的な洞察力のひらめきにつながる遊びの必然だ、とデイビスは語った。 生地のサンプルは引き伸ばされてコルクボードに固定され、細い電線管やネットワーク設計のスケッチの隣のスペースを共有しています。 銅でコーティングされた糸や電気を通すことができるステンレス鋼で撚られた布地が詰められた透明な箱があります。 デイヴィスは、ウールから人間の髪の毛に至るまで、既存の工芸技術と素材を組み合わせて、e-テキスタイルで動作するように設計されたマイクロコントローラーである LilyPad Arduino などの最新のソフトウェアとハ​​ードウェアを組み合わせて、自身の調達にさわやかなほどこだわりを持っています。

黒いレギンスがドレスの下半分に伸びています。 遠くから見ると、ロックスターが着ているような、金属糸のラインで惑わされ、だまされているように見えますが、よく見ると、これらのアクセントは電気糸とプロセッサーです。 このレギンスは、パーキンソン病患者に、より衰弱性の症状の発症を予兆する可能性がある歩行の微妙な変化を警告する方法を開発したいと考えていたペンシルベニア州立大学のエンジニア、コンラッド・タッカーとのパートナーシップの成果です。 「私たちは最終的に、人々がどのように動いているかを知ることができるアルゴリズムにたどり着きました。そして、衣服内のセンサーを介して機能するアルゴリズムを実現できることがわかりました。」とデイビス氏は言います。

レギンスはもともと情報収集のための実験でしたが、「洗える糸ができたので、このプロジェクトに戻りました」と彼女は言います。 「レギンスのよりシンプルなバージョンを作ることができると思います。」 デイビス氏は、患者を機械に取り付けられたワイヤーの束縛から解放し、自由に動けるようにするホスピタルシャツのような、他の「スマート」な衣類の可能性を考えている。また、理想的には、衣服がインターネットに接続されているため、より早く帰宅できるようになるだろう。重要なデータを医師に伝えるため。

デイビスはプリンストン大学で建築の修士号を取得しているときに、「空間での人々の感情的な体験についてほとんどの人が語っていないことに気づきました」。 しかし、私たちの人間が構築した環境、つまり自然ではなく私たちによって作られたものはすべて、私たちがどのように感じるかにとって極めて重要です。 「人は常に環境に対して基本的な反応をしています」とデイビス氏は言います。 「あなたはそれと噛み合っています。だからこそ、デザインにおいて人間の感情について考えることが非常に重要なのです。」 この観点からすると、私たちがデザインするものの美しさは単なる付属品ではなく、人間の精神的な健康をサポートするための根本的なニーズです。 「私たちデザイナーは、デザインにおいて感情が果たす役割や、環境内で物体を見たり触れたりすることで何が伝わるのかをもっと意識できるようになります」とデイビス氏は言う。 「私たちが見たり触れたりする物体が、私たちの脳内の経験を形成します。」

人間として、私たちは生活の中で子供用の安全毛布やお気に入りのセーターなどの素材に感情的な共鳴を吹き込む傾向がありますが、デイビスは素材自体にも感情的なフィードバック能力を吹き込むことができるのではないかと考えています。 2012 年、彼女は他の 2 人のデザイナーと協力して、テキスタイル ミラーと呼ばれるプロジェクトを作成し、カリフォルニア州レドモンドのマイクロソフト研究所に設置しました。ファブリック パネルの背面には、形状を変化させるニッケル チタン合金で作られたニチノール ワイヤーが使用されています。人が自分の精神状態に関する情報を携帯電話に入力した後にアクティブ化されました。 パネルは、痛みや悲しみなどを反映して調整し、縮んだりしわになったりしてから解放されます。 繊維が「リラックス」することで、興奮状態にある人もリラックスするのに役立ちました。 感情を反映できるテキスタイルは、特定のデザインや素材の選択が及ぼす影響を建築家、建物所有者、住民に警告する可能性があります。 デイビスの言う、感情的に反応する住居や物体を作り始めることができるのです。

これが 2016 年の FELT (Feeling Emotion Linked by Touch) と呼ばれる研究プロジェクトにつながりました。これには、形状を自ら変化させることができるコンピューター繊維パネルが含まれていました。 デイビスは、形状が変化する素材を見て、それを感じたときに人々の感情がどのように変化するかを理解することに興味を持っていました。 彼女の研究では、コンピュテーショナル テキスタイルが効果的な非言語コミュニケーション手段となり得ることが判明し、参加者はパネルとのやり取りに基づいてさまざまな新しい感情に気づきました。 デイビス氏が2017年の著書「高度な用途のためのテキスタイル」で書いたように、移動したり形状を変更したりできるテキスタイルは、「たとえば、視覚や触覚を介した何らかのコミュニケーションから恩恵を受ける可能性がある人々のために、ロボットのスキンとしてロボットに使用できる可能性がある。」 」 彼女のような研究は、美的経験が私たちの幸福にどのように影響するかを優先する感情の新たな構造を促進するのに役立っています。

データと結果を示す科学的な方法を信じる者として、デイビスは感情に対処するのが難しいことを認識しています。 人々がいつでも何を感じているかを科学的に正確に特定することはほぼ不可能です。 「これは、計算で実際に分かることの限界に近いものです」と彼女は言う。 「私たちは人の心を読むことはできませんが、感情を直感的に読み取ることができるため、種として機能しています。」

シャール氏がデイビスの作品について特に魅力的だと感じているのは、それらが美しく機能的であるということです。 「フェレシアの作品は建築的な観点から来ていますが、彼女のポートフォリオを見ると、それはテキスタイル デザイナー、ファッション デザイナー、工業デザイナー、または彫刻家から来ていると考えることができます」とシャール氏は言います。 彼女の研究は「研究室に閉じ込められているだけではありません」とシャール氏は続けます。 「彼女は、誰もが利用できる、よりアクセスしやすく、健全で、包括的なテクノロジーの開発を目指しています。」

エリザベス・エビッツ・ディキンソンはボルチモアの作家です。