אבני הבניין של העתיד

מטבע הדברים, חדשנות אדריכלית מסתמכת ברובה על הנדסת חומרים. כיום, העתיד של הארכיטקטורה הופך למורכב ולמרתק יותר הודות להמצאות של מדענים, מהנדסים וארכיטקטים שמשנים את תכונות החומרים הקיימים – ומייצרים חומרים חדשים לגמרי.

חומרים מורכבים

חומר מורכב composite)) הוא מבנה הנדסי העשוי ממספר חומרים שונים בעלי תפקידים ייעודיים במבנה החומר, מה שמאפשר ליצור חומר חדש בעל תכונות משופרות. הפלסטיק המיקרוקינטי הוא סוג חדש של חומר מורכב המפותח בימים אלה במעבדות משרד העיצוב וההנדסה הבריטי BREAD. החומר המורכב משנה את תכונותיו האלסטיות של הפלסטיק. כך, למשל, הפלסטיק המיקרוקינטי משנה את המרקם שלו כשמותחים, דוחסים או מכופפים אותו. מחקר עדכני שערך ג'נרוסנטורה, חוקר איטלקי מאוניברסיטת לונדון ויועץ למשרד האדריכלים Expedition Engineering, הראה שאפשר להשתמש בטכנולוגיה החדשה כדי "לפסל" מבנים תוך כדי בנייתם – דבר המאפשר יצירת גלים וקימורים שאינם אפשריים בטכנולוגיות הקיימות.

Auxetics

חרדות מפני טרור, והצורך במבנים מוגנים, הציב רף חדש לביצועי חומרים. הפתרון שנמצא הוא Auxetics: חומרים חכמים שמשנים את צורתם כל אימת שמופעל עליהם כוח. טקסטיל כמוXtegra , המיוצר על ידי החברה האמריקאית, Advanced Fabric Technologies הופך לעבה יותר אם מותחים אותו, או במקרה של פיצוץ, מפעילים עליו כוח. מאחר שהחומר סופג את הכוח המשתחרר בפיצוץ – ומשתמש בו כדי לחזק את עצמו – הטכנולוגיה החדשה מאפשרת לבודד מבנים כך שיהיו עמידים עד פי 3 יותר לפגיעות הדף. היתרון הגדול של חומרים מסוג Auxetics נעוץ בתזמון: חומרים אלה "מתגוננים" רק בשעת צורך, כך שהם תופסים פחות מקום מחומרי הגנה ובידוד קונבנציונליים. בנוסף, ניתן לעצב מהם קימורים לא ליניאריים שלא ניתן לצקת מחומרים עמידים מסוגם.

גודל מחומרים טבעיים בלבד

האפשרות לגדל חומרים חדשים מחומרי יסוד אורגניים קורצת למהנדסים בגלל שהיא עושה שימוש בעודפי ייצור חקלאיים. חברתEcovative Design האמריקאית משתמשת בפטריות נפוצות כנקודת הפתיחה שלה: נבגי פטריה נאספים לאלומות, ואז מושרות בחדר חושך על מנת "לעכל" את החומר "המארח". התוצר הסופי מתאים לצרכים רבים, ביניהם חומרי בידוד ואריחים אקוסטיים. האפשרות לגדל חומרים ללא תרכובות אורגניות נדיפות (הרעילות לאדם) מהווה תפנית ירוקה רדיקלית מאמצעי הייצור הרגילים. גם ה-Granicium חומר העשוי מגרניט מרוסק המעורבב עם מים מינרליים ותרביות שמרים, מיוצר בתהליך לא שגרתי: שני המרכיבים מתרכבים יחד במשך כמה ימים והתוצר הסופי הוא חומר שניתן לעצב בדומה לחימר. לאחר החימום, שטח הפנים של ה-Granicium דומה לפומיס. הטכנולוגיה החדשה הזו מאפשרת לגרניט להתחרות בעולם של חומרים מעוצבים ומעוגלים.

ננוטכנולוגיה

ננו מתכות שנקראות "זרעים" מהונדסות מחדש באמצעות גזים, המאפשרים לחלקיקים "לגדול" לידי חוטים. גזים שונים מפיקים חוטים שונים, ואלה משמשים כמוליכים למחצה ברכיבים אלקטרוניים. החוטים האלה מסתמנים כדור הבא של מוליכים למחצה. כך, למשל, ניתן לייצר נורות LED חסכוניות וזולות יותר, הודות לרמת הדיוק של הננו חיווט לעומת החיווט הרגיל.

חומרים חכמים

חומרים חכמים, היכולים "לחוש" בהשפעות חיצוניות כמו אור וטמפרטורה, אינם תגלית חדשה. אבל הדור החדש של חומרים חכמים יודע גם להגיב לגירויים האלה. ,Living Glass מוצר המיוצר על ידי משרד האדריכלים הניו יורקי ,The Livingהוא סיליקון דק ושקוף המסוגל לזכור את צורתו המקורית הודות למערך של מעבדים המשובצים בתוך החומר עצמו. לדוגמא, כאשר הסיליקון מזהה רמות גבוהות של פחמן דו-חמצני באוויר, הוא נפתח לחרכי נשימה המאפשרים רק לכמות הנדרשת של אוויר לחדור בעדו – ובכך מסנן את זיהום האוויר.