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LA BIOLOGÍA SINTÉTICA Y EL ENTORNO CONSTRUIDO

por Out_arquias — Jueves, 22 de noviembre de 2012

Fig.1. Swarm Tower (Evangelia Karachaliou y Eduardo Mayoral 2009)

El aprovechamiento de las distintas formas de inteligencia que demuestran ciertos sistemas vivos puede ser muy beneficioso para configurar nuestro entorno construido, consumiendo para ello muy poca energía y/o causando escaso o nulo impacto medioambiental. Implementando este tipo de inteligencia en los procesos de diseño y producción, se puede incluso llegar a generar un impacto positivo; es decir, conseguir cubrir nuestras necesidades produciendo valor añadido, no sólo sin dañar al medio, sino maximizando las redes de vida que se dan en el mismo y que lo configuran.

La capacidad que algunos organismos vivos tienen para auto-organizarse, re-producirse, re-generar forma, o actuar como catalizadores, hacen de ellos poderosos aliados a tener en cuenta en el ámbito de la edificación y la rehabilitación del entorno construido. Dichas capacidades y formas de inteligencia pueden considerarse a nivel infraestructural, urbanístico, en la construcción de edificios, en la generación de condiciones ambientales y atmosféricas dentro y fuera de los mismos, o para elaborar nuevos materiales. De este modo, el maridaje entre distintas formas de inteligencia propias de lo vivo y lo no-vivo a través de las biotecnologías como estrategia operacional arquitectónica, supera con creces el acercamiento de las tradicionales estrategias bioclimáticas y eco-eficientes a la noción de sostenibilidad. Significa una revolución y un profundo cambio de entendimiento sobre el pensar y el hacer arquitectónicos y abre un sinfín de posibilidades para re-configurar nuestro entorno construido.

Dicha estrategia operacional cobra sentido y se llena de significado si se plantea desde un marco ecológico y posthumanista. Ecológico por tener en cuenta tanto a seres humanos como no-humanos en los procesos de transformación del mundo para su co-habitación, en un entorno en el que el hombre convive de manera ecosistémica junto-con-las-cosas en el mundo, tanto las vivas como las no-vivas, en lugar de subyugarlas para habitarlo. Posthumanista en la medida en que, en este escenario, el hombre abandona la posición central en la que se viene auto-situando desde el Renacimiento para adoptar otra periférica desde la que reconfigurar su relación con las cosas; desde donde redefinir las relaciones entre seres humanos y no-humanos, trascendiendo la propia noción de ser humano a través del diseño co-evolutivo y la ingeniería de lo vivo y lo no-vivo con el objetivo de maximizar las redes de vida en/del planeta.

En este contexto, se presenta como crucial  la noción de forma de vida entendida desde tres aproximaciones diferentes y convergentes a la par: forma como configuración física y constitución de los seres vivos y no-vivos, forma como manera y modo en el que los seres vivos y no-vivos establecen relaciones entre ellos, y forma como actitud y disposición, como la agencia que ambas clases de seres y sus asociaciones despliegan en el mundo. Estos tres acercamientos tienen un impacto dramático en la arquitectura y pueden ser alterados radicalmente por la biotecnología. Debido a ello, se señala en este texto el entrelazamiento de la biotecnología y la arquitectura, aún por producirse, como una posibilidad para generar un marco operacional de pensamiento, diseño y producción arquitectónica ecológica y sostenible, desde un enfoque posthumanista, ecosistémico y coevolutivo.

Para desplegar estas estrategias de diseño y producción de mundo en el mundo y de comprensión de lo que somos en él, sobre las que versa el último trabajo doctoral leído en el seno del grupo Out_Arquías HUM-853 (http://eduardomayoral.wordpress.com/researching-projects/), harían falta muchas más líneas de las que se dispone. Sin embargo, sí es factible describir someramente en los párrafos que siguen desarrollos de prototipos de materiales biosintéticos, también recogidos en dicho trabajo de investigación y sobre los que se sigue trabajando en Out_Arquías, los cuales invitan a pensar en futuros escenarios arquitectónicos plausibles dentro del marco operacional enunciado en el párrafo anterior.

La primera serie de prototipos a los que se hace referencia son estructuras coherentes orgánicas con capacidades aislantes, crecidas a partir de diferentes tipos de residuo agrícola y distintas clases de semillas de hongo.  Este material se fabrica llenando moldes con residuo agrícola (virutas de madera, ramas, paja, cáscaras de semillas…) y disponiendo semillas de especies concretas de hongo, las cuales crecen sobre el sustrato agrícola dando lugar a formaciones de micelio de hongo, que actúa como conglomerante. La resistencia, densidad, porosidad y demás propiedades pueden variarse en función de la especie de hongo elegida y el tipo de residuo agrícola utilizado. De este modo, se puede obtener un material “a la carta” dentro de un rango definido de características genéricas.

El material resultante no es nocivo ni perjudicial para la salud. Es absolutamente biodegradable, incluso pude usarse como nutriente para suelos una vez acabado su ciclo de vida útil. Este material es adecuado para construir paneles aislantes (Fig.2) para edificios, como sustitutos de los actuales paneles de espumas derivadas del petróleo, protectores de embalajes, geometrías modulares (Fig.3) que puedan configurar otras más complejas por agregación para que sirviesen como elementos de mobiliario público o como soportes para jardines verticales (Fig.4-5); o prototipos modulares para paredes y fachadas (Fig.6-7), los cuales permiten incluso pensar en construir unidades habitacionales biodegradables (Fig.8).

Fig.2. Panel aislante de micelio (Eduardo Mayoral 2011)

Fig.3. Componente modular para estructura por agregación de micelio (Eduardo Mayoral 2010)

Fig.4. Elemento divisorio para mobiliario público de micelio (Eduardo Mayoral 2010)

Fig.5. Jardín vertical con sustrato de micelio (Eduardo Mayoral 2010)

Fig.6. Módulo para pared de micelio (Eduardo Mayoral 2010) Fig.7. Panel para fachada de micelio (Eduardo Mayoral 2012)

Fig.8. Viviendas biodegradables de micelio (Eduardo Mayoral 2010)

La segunda clase de prototipos que se están desarrollando son unos dispositivos que emiten luz sin consumo eléctrico, utilizando para ello poblaciones de algas unicelulares (Fig.9) y de bacterias bioluminiscentes (Fig.10).  Se pretende utilizar estos micro-organismos para  iluminación ambiente y alumbrado público (Fig.11 y 13), iluminación de parajes naturales (Fig.12), y para configurar pantallas informativas y carteles publicitarios (Fig.14). En este caso, la investigación se centra en conseguir las mejores condiciones de cultivo de poblaciones de micro-organismos bioluminiscentes y en su mantenimiento. También en diseñar geometrías en las que implementar dichas poblaciones, así como sus correspondientes mecanismos para la regulación de la actividad de estos micro-organismos en su interior.

Fig.9. Cultivos de poblaciones de micro-algas bioluminiscentes (Eduardo Mayoral 2010)

Fig.10. Cultivos de poblaciones de bacterias bioluminiscentes (Eduardo Mayoral 2010)

Fig.11. Dispositivos para iluminación de espacios públicos y carteles publicitarios con poblaciones de bacterias bioluminiscentes (Eduardo Mayoral 2010)

Fig.12. Dispositivos para iluminación de espacios naturales con poblaciones de bacterias bioluminiscentes (Eduardo Mayoral 2010)

Fig.13. Dispositivos para iluminación ambiente en espacios públicos con poblaciones de micro-algas bioluminiscentes (Eduardo Mayoral 2010)

Fig.14. Dispositivos para pantalla o cartel publicitario con poblaciones de micro-algas bioluminiscentes (Eduardo Mayoral 2010)

La última clase de prototipos que ha comenzado a desarrollarse recientemente se fundamenta en la cementación de estructuras granulares mediante el uso poblaciones de bacterias que depositan calcita, para la fabricación de ladrillos (Fig.15), estabilización y compactación de suelos (Fig.16), restauración de monumentos y grietas en hormigón (Fig.17), y construcción de carreteras (Fig.18) y otras estructuras (Fig.19). En este caso se trata de controlar la inteligencia colectiva que ciertas poblaciones de bacterias demuestran para depositar calcita en estructuras granulares, e investigar sobre sus condiciones de crecimiento y desarrollo tanto en estructuras arenosas como en hormigón. La investigación se centrará en cómo averiguar los mejores modos de inclusión de poblaciones de bacterias en este tipo de estructuras y en la manera de mantenerlas vivas el máximo tiempo posible para asegurar un adecuado proceso de cementación y compactación. Asimismo, se ocupará de la generación de prototipos y su adecuación a los sectores de mercado más apropiados en función de sus características.

Fig.15. Ladrillo generado con arena y bacterias cementantes (Ginger Dosier)

Fig.16. BioSoil (Soil Interactions Lab)

Fig.17. Bio-Concrete (TU Henk Jonkers)

Fig.18. Sand.Stone.Road (Kosabu & Wetzler 2010)

Fig.19. Arenaceous Anti-Desertification Architecture (Magnus Larson 2008)

La investigación sobre prototipos de materiales biosintéticos que actualmente está abierta en Out_Arquías, trata de forma general la implementación de procesos de diseño y producción biotecnológicos y biosintéticos en el entorno construido, mediante la hibridación de cualidades de sistemas vivos y no-vivos.

En lo que se refiere a cada una de las tres líneas abiertas en este sentido, con respecto a los prototipos de micelio de hongo se pretende testar el crecimiento del material en moldes con geometrías diferentes. Para ello, se están usando distintas especies de hongo y distintos tipos de residuo agrícola, con la intención de obtener una gama variada y versátil de prototipos que respondan a solicitudes específicas. Con respecto a los dispositivos bioluminiscentes, se están probando diferentes condiciones de crecimiento de las poblaciones de bacterias y algas unicelulares para obtener la mayor luminosidad posible y procurar mantenerlas vivas el máximo tiempo posible. También se están testando estas poblaciones de micro-organismos, excitadas por distintas condiciones, en varios tipos de geometrías para comprobar la respuesta de dichos organismos y averiguar el mejor uso que se le pueda dar a los prototipos producidos. La última línea que lidia con procesos de cementación de estructuras granulares a través de poblaciones de bacterias, se acaba de abrir ahora. El trabajo que se pretende desarrollar en este caso, pasa por la realización de ensayos prueba-error para hallar la correcta proporción de agua, arena, cloruro cálcico, urea y número de bacterias para obtener prototipos que cubran distintas necesidades de uso.

El proyecto resulta tremendamente innovador por la visión que ofrece. Se trata de un acercamiento de la arquitectura, el entorno construido y los materiales de construcción, a la ecología y la sostenibilidad que no se produce exclusivamente a través de la tradicional consideración meramente eco-eficiente y bioclimática. No se trata sólo de abordar la problemática desde este punto de vista del ahorro de energía y la generación del mínimo impacto posible, sino de que sistemas vivos y no vivos se asocien, cohabiten y actúen de manera solidaria y simbiótica. Esto sucede gracias a la importación de técnicas de manipulación de sistemas vivos traídas de la biología sintética, y su hibridación son sistemas inertes en procesos de diseño y fabricación. De esta manera, no sólo se ahorra energía y se produce menos impacto, sino que se genera un impacto positivo, ya que se crean literalmente materiales y condiciones noveles con cualidades amplificadas. De modo que, siguiendo esta estrategia operacional… ¿cabría pensar en procesos arquitectónicos que en lugar de causar daño al medio contribuyeran a la maximización de las redes de vida que en él ocurren y que lo configuran en tanto que suceden?

Grupo de investigación: Out_Arquías

Autor: Eduardo Mayoral González

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2 comentarios a “LA BIOLOGÍA SINTÉTICA Y EL ENTORNO CONSTRUIDO”

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  2. sillas y mesas hosteleria dice:

    LA BIOLOGÍA SINTÉTICA Y EL ENTORNO CONSTRUIDO « La Ciudad Viva, ¿Puedes aportar más?, me resulta practico esta informacion. Saludos.

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