BIOTECHNOLOGIJŲ ATEITIS GYVENAMOSIOS
ERDVĖS KŪRIMO TRADICIJOJE
VILNIAUS DAILĖS AKADEMIJOS
VILNIAUS FAKULTETAS
INTERJERO DIZAINO KATEDRA
Marijos Sadochaitės
BIOTECHNOLOGIJŲ ATEITIS GYVENAMOSIOS ERDVĖS KŪRIMO TRADICIJOJE
Bakalauro baigiamasis darbas
Interjero dizaino studijų programa, valstybinis kodas 6121PX017
Bakalaurantė: Marija Sadochaitė
.................................................. (parašas)
.................................................. (data)
Darbo vadovas: doc. Rokas Kilčiauskas (parašas) (data)
Tvirtinu, katedros vedėjas(-a): doc. Rokas Kilčiauskas
.................................................. (parašas)
.................................................. (data)
Vilnius, 2023
Padidėjęs vartotojiškumas priverčia visuomenę atkreipti dėmesį į tvarumo problematiką ir pamąstyti, kaip įmanoma sumažinti neigiamą poveikį aplinkai. Biotechnologijų tobulėjimas suteikia galimybę pagalvoti apie besikeičiantį ateities dizainą. Tačiau visos naujovės susiduria su iššūkiu įtikti žmogiškiesiems įpročiams, kurie paveikia visuomenės pasirinkimus.
Darbe analizuojamas biotechnologijų bei žmogaus įpročių santykis, kuris pasireiškia iš naujo apmąstant dažniausiai sutinkamą gyvenamąją tipologiją – buto interjerą. Remiantis teoriniais šaltiniais nagrinėjamos biotechnologijų galimybės, kaip jos galėtų pakeisti mums įprastus objektus, jų estetines bei fizines savybes ir formuoti galimos ateities gyvenamosios aplinkos viziją.
Darbo tikslas yra kvestionuoti, ar žmogaus įpročiai gali įsileisti biotechnologines naujoves ir ar tikrai tai yra atsakas į tvaresnę ateitį?
Increased consumerism forces the public to pay attention to the issue of sustainability and think about how it is possible to reduce the negative impact on the environment. Advanced biotechnologies provide an opportunity to think about the possibilities of future design. But all innovations face the challenge of catering to the human habits that influence society’s choices.
The work analyzes the relationship between biotechnologies and human habits, which manifests itself by rethinking the most common residential typology - the apartment interior. Based on theoretical sources, the possibilities of biotechnologies are explored, how they could change the objects we are used to, their aesthetic and physical properties and create a vision of a possible future life.
The aim of the work is to question whether human habits can allow biotechnological innovations to come into their lives and whether it is really the answer to a more sustainable future?
Žmonijos nuolatinis mąstymas apie ateitį, apie kasdienio gyvenimo pokyčius kelia klausimą - kas bus toliau? Kokios naujovės laukia ateityje?
Didėjantis planetos užterštumas skatina ieškoti neįprastų būdų pagerinti žmonijos ateitį. Naujos technologijos gali pasiūlyti nemažai privalumų, skatinančių mažiau žalingą poveikį aplinkai, geresnį energijos vartojimo efektyvumą, ateityje kurti naujus atradimus biologijos, medicinos srityse.
Biotechnologijų spartus vystymasis kelia daugybę klausimų ir intriguoja savo naujovėmis. Kiekvienas naujai atrastas baltymas keičia visuomenės kasdienį gyvenimą, iškart nepajaučiant pokyčių. Atradimai suteikia optimizmo, jog fantastika gali tapti realybe. Tačiau visos naujovės susiduria su nesklandumais. Biotechnologijos naudojamos be saiko nesukurs šviesios ateities, o tik kels klausimus dėl išteklių naudojimo, technologijų tvarumo, biologinės įvairovės bei genetinės taršos ir realaus atradimų pritaikymo.
Pokyčių atsiradimą lemia įpročiai. Wendy Hui Kyong Chun įpročius traktuoja kaip „antrąją prigimtį“, jog tai nėra instinktas, tai yra sukuriama, o ne duodama vos gimus. Įpročių susiformavimas vyksta per nuolatinį pasikartojimą. Tai tampa automatiniu mūsų kūno atsaku. Jų įtaka jaučiama bendravime, žmonės perima kitų žmonių įpročius, taip prisitaikydami prie supančios aplinkos. Įsisenėjusius požiūrius yra sunkiau palaužti, kadangi tenka įtikinti naujovių efektyvumu. Tampa „patogu“ laikytis senų nuostatų ir jų nekvestionuoti. Tai leidžia geriau suprasti sąsają tarp atradimų pritaikymo ir įpročio.
Žmogaus gyvenamoji aplinka ir jos erdvės formuojamos naudojant įvairias medžiagas, kurios skirstomos į atskiras kategorijas. Ne išimtis ir biomedžiagos, kurias galima suskirstyti įvertinant jų savybes, bei galimybes jas panaudoti gyvenamoje erdvėje. Naujų medžiagų atsiradimai kuria galimybes keisti įprastą tvarką objektuose ir pasiūlyti naujus scenarijus.
Biotechnologijos padeda ne tik atrasti naujas medžiagas, bet patobulinti ir jau esamas. Viskas priklauso nuo atrandamų baltymų ir jų struktūrų. Apjungus du skirtingus baltymus sukuriamos naujos galimybės, kurios leidžia kurti baltymines struktūras tarsi dėliojant kaladėles.
ESTETINĖS/TVARIOS
bioplastikai mediena su bio užpildais augalinės kilmės odos imitacija akmens imitacija iš žuvų žiaunų
SAVAIME ATSINAUJINANČIOS
audiniai iš kamieninių ląstelių savaime gyjantis biologinis betonas bioplėvelės micelio audiniai
SUGERIANČIOS ANGLIES DVIDEGINĮ
dumbliai/bioreaktorius samanų sporomis prisotintos medžiagos
GARSĄ ATSPINDINČIOS
metamedžiagos
ANTIBAKTERINĖS fotokatalizatoriai
SKLEIDŽIANČIOS ŠVIESĄ
bioliuminiscencinės bakterijos ir planktonai
IMITUOJANČIOS GAMTĄ
bioinžinerinis vorų šilkas
BIOŠILKAS
KILIMINĖS DANGOS ALTERNATYVA
SAVYBĖS ŽMOGAUS ERDVINĖJE APLINKOJE
ŠVIEČIANČIOS LUBOS ŠVIEČIANTYS AKVARIUMAI
DUMBLIŲ BIOREAKTORIUS
BIOLIUMINISCEN CINIAI DUMBLIAI IR BAKTERIJOS
SAMANŲ SPOROMIS DENGTOS MEDŽIAGOS
PLYTELĖS IŠ ŽUVŲ ŽVYNŲ
SIENŲ/GRINDŲ APDAILA
TARŠIŲ MEDŽIAGŲ PAKEITIMO Į BIO MEDŽIAGAS SCHEMA
BIO MEDŽIAGA SAVYBĖS MEDŽIAGA
ILGAAMŽĖ
BIOBETONAS
PLYTELĖS IŠ ŽUVŲ ŽVYNŲ
BIOPLASTIKAS
STRUKTŪRINĖ MEDŽIAGA
LYGAUS PAVIRŠIAUS ILGAAMŽĖ
CO2 SUGERIANTI
MINKŠTA/ LANKSTI
AUGALINĖ KAKTUSŲ ODA
CELIULIOZĖ SU BIOUŽPILDAIS
APDAILINĖ MEDŽIAGA
MEDŽIAGA
BIOPLASTIKAS
BIOBETONAS
MICELIS
SKAIDRI
ATSINAUJINANTI
SIENŲ APDAILA
MICELIO PLOKŠTĖ
GARSĄ
SUGERIANTI /ATSPINDINTI
ANTINBAKTERINĖ
KAMIENINĖS LĄSTELĖS
AUGANTYS BALDAI/SIENOS BALDAI UŽUOLAIDOS
ŠVIESTUVŲ DANGA
AUGALINĖ KAKTUSŲ ODA
SINTETINIS ŠILKAS
DUMBLIAI
BIOLIUMINISCENCINIAI PLANKTONAI IR BAKTERIJOS
CELIULIOZĖ SU BIOUŽPILDAIS
MINKŠTA
ŠVELNI
EKRANŲ UŽSKLANDA PERSKYRA
METAMEDŽIAGOS
BIOPLĖVELĖS
GRINDŲ/SIENŲ PAVIRŠIUS
FOTOKATALITINĖS MEDŽIAGOS
FOTOKATALITINĖS MEDŽIAGOS
BIOPLEVELĖS
STALVIRŠIŲ PAVIRŠIUS
METAMEDŽIAGOS
SAMANŲ SPOROMIS DENGTOS MEDŽIAGOS
KAMIENINIŲ LĄSTELIŲ MEDŽIAGA
CO2 NEUTRALI
AKUSTINĖ PLOKŠTĖ MEDŽIAGOS IR
ŠILTA
STIKLAS
KERAMINĖS PLYTELĖS
PLASTIKAS BETONAS
GARSĄ SUGERIANTI GIPSO PLOKŠTĖS
STIKLO VATA
SKLEIDŽIANTI ŠVIESĄ
ŠILKAS
SUGERIANT/ NAIKINANTI BAKTERIJAS
SKAIDRI LIPNI LYGAUS PAVIRŠIAUS
GARSĄ ATSPINDINTI
SUGERIANTI DRĖGMĘ
NATŪRALUS AKMUO MEDIENA
AUGANTI
Bioplastikai tampa tvaresne alternatyva plastiko gaminiams. Tai leidžia sumažinti sunaudojamos naftos kiekį bei pagaminti produkciją, kuri yra organinė ir galėtų lengvai suirti, nepalikdama mikroplastiko pėdsakų dirvožemyje bei vandens telkiniuose. Celiuliozė bei krakmolas yra biomasės polimerai, kurie tampa pradine medžiaga polipieno rūgštims (PLA). Bioplastikai gali būti gaminami iš krakmolingų augalinių liekanų bei mikrodumblių, tokių kaip Spirulina ir Chlorella, nes turi didelį angliavandenių polimerų ir baltymų kiekį.
Woodoo - naudojama prastos kokybės ar ligotų medžių mediena, kadangi specialiame medžiagos mirkymo procese pašalinamas didesnis kiekis lignino ir paliekami celiuliozės ir hemiceliuliozės pamatai. Medienoje esantys tarpai užpildomi biologiniais užpildais, kurie gali būti pagaminami iš augalinių atliekų ar liekanų.
Odos alternatyvų gaminimas neatsiejamas nuo naftos pramonės. Mažinant plastiko vartojimą odos imitacijos gaminamos iš kaktusų, micelio bei medienos (Woodoo).
Užauginti medžiagą iš kamieninių ląstelių - turi būti paruošti ,,pamatai” iš polimerų bei sudarytos tinkamos sąlygos audinio augimui, kad užtektinai būtų tiekiamos reikalingos maistinės medžiagos.
Oron Catts ir Ionat Zaturr Victimless leather 2008 5 centimetrų paltas, sukurtas, naudojant pelių kamienines ląsteles, pasitelkiant audinio inžinerijos galimybes. Eksperimentas buvo laikomas inkubatoriuje ir turėjo būti „nužudytas“, nes ląstelės pradėjo nevaldomai daugintis.
Biologiniame betone įmaišius bakterijas Bacillus bei kalcio laktatą ir drėgmei patekus į atsiradusius plyšius, suardomas kalcio laktato apvalkalas, o šis pažadina bakterijas, kurios suvartoja kalcio laktatą ir taip atsiranda kalkakmenis, kuris plečiasi ir užpildo atsiradusius įtrūkimus.
Micelis, grybiena sudaryta iš hifų. Dažniausiai naudojami Ganoderma, Pleurotus ir Trametes rūšių grybai.
Bioplėvelės yra sudarytos iš mikrobų, randamų ant įvairių paviršių, kurios yra tarsi uždarytos polimerinėje terpėje. Bakterijos išskiria sekretą, taip drėkindamos visą sudarytą masę. Sintetinė biologija siekia suvaldyti bioplėveles pritaikant joms kitą funkciją, įleidžiant reikalingus mikrobus ir baltymus.
Dumbliai sugeria didžiulį kiekį anglies dvideginio. Kadangi dumbliai greitai auga ir sparčiai dauginasi, jie tampa puikia materija bioreaktoriui. Chloroplastai vykdo fotosintezę, kurios metu CO2 patalpoje mažėja, o antrinis filtravimo produktas lieka dumbliai, kurie gali tapti bio kuru ar maisto papildu (spirulina).
Samanų biomasei reikalinga terpė, kurios ph būtų rūgštesnis (apie 6-9.5), turėtų šiurkštų paviršių bei porėtumą, o idėjus maistinių medžiagų bei samanų sporų būtų išgaunamas paviršiaus negadinants karkasas.
Metamedžiagos skirtos garso (arba šviesos) bangų nukreipimui. Svarbi yra jos struktūra, o ne medžiaga, iš kurios yra pagaminta.
Keramikinis paviršius, turintis fotokatalizatorius, UV spindulių pagalba tampa atsparus bakterijoms ir virusams.
Bioluminiscencinių bakterijų, planktonų bei dumblių švytėjimą sukuria cheminė reakcija, kurią katalizuoja fermentas luciferazė. Esant deguoniui, luciferazė katalizuoja organinės molekulės, vadinamos luciferinu, oksidaciją. Bakterijų skleidžiama mėlynai žalia šviesa atsiranda dėl oksiduoto flavino mononukleotido.
Scalite – iš žuvies žvynų pagamintos plytelės yra biologiškai išgaunama, skaidi, nedegi medžiaga, kuri žuvininkystės pramonės šalutinį produktą paverčia įspūdinga, į akmenį panašia medžiaga.
Bioinžinerinis vorų šilkas yra tvari alternatyva šilkverpių šilkui, kadangi gaminamas “sintetiškai” labaratorijoje modifikuojant baltymus ir po to juos naudojant pluošto sukimui.
Scalite – iš žuvies žvynų pagamintos plytelės primena akmenį, kurios gali pakeisti keramikines plyteles, virtuvės stalviršius.
Bioplastikas gali būti kietas arba lankstus. Priklausomai nuo apdorojimo gali suirti vandenyje arba, atvirkščiai, suirti pašalinus vandenį. Bioplastikas gali pakeisti plastikinius baldus, skaidrias medžiagas.
Woodoo mediena gali būti trijų tipų: skaidri, kuri gali pakeisti stiklą ir būti naudojama kaip liečiamas ekranas; medžiaga gali būti lanksti ir tapti neįprasta alternatyva iš gyvūnų išgaunamai odai; trečias tipas yra mažesnį anglies pėdsaką paliekanti aliuminio bei plieno alternatyva.
Kaktusai - tvari alternatyva odai ir odos imitacijai, kuri yra pralaidesnė orui nei plastikinės odos imitacijos.
Kamieninių ląstelių audiniai turi pranašumą savaime atsinaujinti, tačiau jie gali plėstis ir augti toliau, jeigu suteikiama per daug maistinių medžiagų.
Bioplėvelės galėtų pakeisti esamų paviršių savybes, suteikti sienoms antibakterines savybes.
Betono gamyba yra viena iš didžiausių anglies pėdsaką paliekanti pramonė, todėl sumažinamas CO2 kiekis bei sunaudojamų medžiagų kiekis, naudojant bio betoną, gali tapti pakaitalu įprastam betonui.
Grybienos sporos sienų apdailoje galėtų išauginti ir baldus bei veiktų kaip akustinė/apdailinė plokštė.
Dumblių bioreaktorius - alternatyva oro valytuvams, kuris dar gali būti ir dumblių šaltiniu. Dumbliai ateityje gali pavirsti bioplastiku arba maistine medžiaga.
Samanos sugeria anglies dvideginį, vandenį bei sumažina ore esančių dulkių kiekį. Gali tapti alternatyva kilimams.
Metamedžiagos - sprendimas triukšmo mažinimui patalpose naudojant natūraliai nesusiformuojančias struktūras.
Bioinžinerinis vorų šilkas turi didelį atsparumą tempimui. Gali pakeisti plastikinius audinius, tokius kaip poliesteris. Naudojamas medicinos bei karinėje pramonėje.
Keramikinis paviršius, turintis fotokatalizatorius, yra antibakterinis, todėl lengvai gali pakeisti įprastas plyteles.
Bioluminiscencines bakterijas palaikyti reikalingas pastovios temperatūros ne gėlas vanduo su maistinėmis medžiagomis. Taip bakterijos galės būti naudojamos vietoj apšvietimo.
Biotechnologiniai atradimai gimę laboratorijose ar privačiose įstaigose parodo žmonijos tobulėjimo galimybes įvairiose sferose. Tačiau šie sprendimai tampa prieinami tik nedidelei publikai žmonių. Ne visos medžiagos yra skirtos masiniam naudojimui, kadangi tenka apgalvoti pervežimo, išlaikymo bei paklausos galimybes. Kas atsitiktų, jeigu naujas technologijas paleisti į masinę gamybą? Eksperimentines ir tik labaratorijoje prieinamas medžiagas norima perkelti į platesnį, kasdienį vartojimą. Tai įpratintų žmones prie naujų galimybių. Lengvas prieinamumas bei paklausa skatintų ir ,,pasidaryk pats” (angl. DIY) sektorių
Didesnį pokytį erdvėje suteikia tvarių medžiagų savybės, leidžiančios žmonėms medžiagas ne tik nusipirkti, bet ir pasigaminti jas patiems.
Glicerino ir krakmolo bioplastiko gaminimo procesas
Gautas kukurūzų krakmolo bioplastikas
Gautas bulvių krakmolo bioplastikas
Tačiau ,,pasidaryk pats” faktorius susiduria su kliūtimis, kurios gali nesuteikti norimo efekto. Kad žmonės galėtų priprasti prie naujų medžiagų naudojimo erdvėse, jos turi teikti sėkmingus galutinius rezultatus.
Glicerino ir agaro bioplastiko gaminimo bandymas
“MODERNIOJI KLASIKA”
Aptarti pavyzdžiai rodo, jog biotechnologijos yra naujų galimybių sritis, kuri gali pasiūlyti alternatyvių sprendimų visuomenėje įprastiems objektams, juos pakeičiant tvaresnėmis imitacinėmis medžiagomis, bet taip pat suteikti informacijos, kuri leistų apgalvoti (kol kas) neįprastus sprendimus.
Anksčiau aptarta įpročių tema atsiskleidžia lyginant dažniausiai sutinkamas erdves - butus. Standartinę gyvenamosios paskirties erdvę sudaro 30-70 m2 vieno/dviejų kambarių butas, kuriame svarbiausia yra funkcionalumas, paprastumas bei natūralių medžiagų dominavimas. „Modernios klasikos” stiliaus dominavimas tik parodo, jog įprotis susikuria per pastovų pasikartojimą, šiuo atveju, masiškumą.
Lokacijai pasirinktas naujos statybos daugiaaukštis pastatas, esantis Ozo g.2, Vilnius.
Pasirinktas dviejų kambarių butas, kurio plotas siekia 47.40 m2.
Aksonometrijoje vaizduojamas originalus buto išplanavimas.
Prie gyvenamosios erdvės inovacijų, jų kitoniškumo, žmonės turi įprasti palaipsniui.
Pokyčiai gerai pažįstamoje erdvėje turi įtakos žmonių kasdieniam ritmui.
Staigūs pakeitimai gali neigiamai paveikti požiūrį į įprastų ir pažįstamų formų bei medžiagų perėjimą į, dar iki galo nesuprastų, audinių estetinę ir funkcinę išraišką. Svarbi yra tiek jutiminė, tiek emocinė žmogaus atmintis, todėl naujų objektų išraiškų prisijaukinimas yra labai lemtingas, norint inovacijas paversti tradicija.
Pirmiausiai į erdvę įvedami lengvai pernešami ir pakeičiami objektai iš biomedžiagų, tokie, kaip kėdės, stalai, kurie pratintų gyventojus prie besikeičiančios aplinkos.
Pripratus prie naujų jutiminių bei emocinių objektų išraiškų, einama link drąsesnio žingsnio, kai visi vidaus objektai, jų formos, bei vidinės pertvaros yra atnaujinamos į biotechnologinius sprendinius, kurie išauginami iš skirtingų bio medžiagų.
Pamažu žmogus tolsta nuo įprastų daiktų formų. Keičiasi ne tik erdvė, bet ir požiūris į masiškai priimtinus sprendinius, jų ergonomiką. Aplinkoje keičiasi veikiančių formų standartas bei estetika.
Pakeitus erdvėje griežtas formas į dinamišką inovatyvių medžiagų gyvavimą, apmąstoma galimybė optimaliau išnaudoti balkonams skirtas zonas ir praplėsti nedidelę gyvenamąją erdvę. Galimybė priauginti prie pastato fasado trūkstamą plotą iš micelio leistų išnaudoti erdvės galimybes ir pakeisti numatytą erdvių išplanavimą, esant patalpų trūkumui.
Erdvę siekiama pakeisti, įnešant tvarius sprendinius, kurie kvestionuoja ne tik kasdien naudojamas medžiagas, jų išraišką, bet ir žmonių įpročius, susijusius su objektais erdvėje.
Schemose vaizduojami galimi erdvės pokyčiai.
Pirmoje pokyčiai neryškūs, keičiasi baldų bei skiriamosios sienos medžiagiškumas, o ne forma.
Antroje schemoje biomedžiagos keičia baldų forma į amorfišką.
Trečioje numanomoje erdvėje sumažėja aštrių kampų, medžiaga pasklinda po visas sienas. Biomedžiagos leidžia padidinti balkono erdvę, suformuoti pertvaras, iš kurių išauga baldai (sofa, valgomojo stalas).
Pakeisti įpročius užtrunka laiko. Erdvės naujos galimybės atskleidžiamos parodant erdvės kitimą per laiko tarpą, kuriame keičiasi įprastų aplinkos objektų išvaizda, naudojant bio medžiagas.
Pirmame vaizde rodomas erdvės pokytis, pritaikant naujas medžiagas kasdieniuose objektuose, kurių išraiška ir funkcija yra suprantama ir įprasta.
Sienoms naudojamos presuotos micelio plokštės, kurios yra mažiau teršiančios aplinką, kadangi yra lengvos ir suįrančios bei neiškiria toksiškų medžiagų kilus gaisrui.
Baldai taip pat išauginami iš micelio, nes tai yra patvari plastiko alternatyva. SVETAINĖS IR MIEGAMOJO ZONOS
Kedės karkasas apauginamas kamieninėmis ląstelėmis, taip įgaunama unikali objekto forma, kuri su laiku keičiasi ir interjeras įgauna vis kitokią Išraišką.
Stalo paviršius dengiamas bioplėvele, todėl nereikia rūpintis dėl stalviršio valymo, kadangi bakterijos sugeria maisto likučius bei vandenį.
Lova išauginama iš kamieninių ląstelių medžiagos, kuri yra minkšta bei nusidėvi daug lėčiau, nes kamieninės ląstelės gali užaugti iš naujo.
Antrame vaizde vaizduojama galima ateities vizija, kurioje keičiama įprasta objektų išvaizda bei jų galimybės, kuriant pokytį gerai pažįstamoje erdvėje.
Sofos bei stalo išraiška keičiama micelio struktūra, kuri pakeis įprastą vidaus reprezentacinės zonos išvaizdą bei teiks maisto - grybų. Tokiu principu išauginamas ir balkonas, kuris gali tapti papildoma objekto erdve.
Lubų apšvietimas keičiamas bioplastiko lakštais, tarp kurių įterpiami bioliuminiscenciniai planktonai bei bakterijos. Taip sutaupomi elektros energijos ištekliai, bei sumažinama tarša elektros lemputėmis.
Dumblių bioreaktorius palaiko CO2 normas patalpoje, kadangi dumbliai vykdo fotosintezę ir sugeria anglies dvideginį. Visas procesas teikia subproduktą - spiruliną.
Kamieninės ląstelės paleidžiamos augti patalpoje, kurioje su kiekviena diena lova gali plėstis. Įprasti lovos rėmai tampa nebereikalingi, kadangi dominuoja viena medžiaga. SVETAINĖS
