A new way to "grow" islands and coastlines | Skylar Tibbits

المترجم: Shimaa Nabil المدقّق: Nawfal Aljabali

For nearly a decade,

منذ عقد تقربياً،

my collaborators and I at the Self-Assembly Lab

قمتُ أنا ومعاونيّ في معمل سيلف-اسمبلي

have been working on material systems that transform themselves,

بالعمل على أنظمة مادية ذاتية التحول،

assemble themselves

ذاتية التجميع

and adapt to their environment.

وتتكيف مع بيئتهم.

From our early work on 4D printing,

من خلال عملنا المبكر في الطباعة رباعية الأبعاد،

where we printed objects, dipped them underwater,

قمنا بطباعة مواد، وإغراقها تحت الماء،

and they transform,

وتحولت،

to our active auxetics that respond to temperature and sunlight,

إلى أوكستيك نشط يستجيب للحرارة وضوء الشمس،

to our more recent work on active textiles

إلى عملنا الذي أنجزناه مؤخراً على المنسوجات النشطة

that respond to body temperature and change porosity,

التي تستجيب لحرارة الجسم وتغير المسامات،

to our rapid liquid printing work

إلى عمل الطباعة السائلة السريعة

where we print inflatable structures

حيث نقوم بطباعة هياكل مطاطية

that morph based on air pressure

يعتمد شكلها على ضغط الهواء

and go from one shape to another,

وتتحول من شكل إلى آخر،

or our self-assembly work

أو عملنا في المعمل

where we dip objects underwater,

حيث نُغرق أشياء تحت الماء،

they respond to wave energy and assemble themselves

وتستجيب لطاقة الموج وتتشكل

into precise objects like furniture.

إلى أشياء دقيقة مثل الأثاث.

Or, at larger scales,

أو، على نطاق أوسع،

using wind energy,

استخدام طاقة الرياح،

we have meter-diameter weather balloons

لدينا بالونات طقس

that assemble in the airspace above a construction site.

تتجمع في المجال الجوي أعلى موقع بناء.

For dangerous environments or harsh, extreme places

بالنسبة للبيئات الخطرة أو القاسية، أو الأماكن المتطرفة

where it's hard to get people or equipment,

حيث من الصعوبة أن تُدخل أشخاصاً أو معدات،

they can assemble in the airspace, and as the helium dies,

يمكن التجميع في المجال الجوي، وبمجرد انتهاء الهيليوم،

they then come back to the ground,

يتم إنزالها إلى الأرض،

and you're left with a big space frame structure.

وتتبقى مع هيكل إطاري كبير المساحة.

All of this research is about taking simple materials,

تقوم كل هذه الأبحاث على استخدام مواد بسيطة،

activating them with forces in their environment --

تفعليها بقوة في بيئتها -

gravity, wind, waves, temperature, sunlight --

جاذبية، رياح، أمواج، حرارة، ضوء شمس -

and getting them to perform,

وحملها على الإنجاز،

getting them to transform, assemble, etc.

التحويل أو التجميع وهكذا.

How do we build smart things

كيف قمنا ببناء أشياء ذكية

without complex electromechanical devices?

بدون أجهزة كهروميكانيكية معقدة؟

But more recently we were approached by a group in the Maldives,

في الآونة الأخيرة تم الاتصال بنا من مجموعة في جزر المالديف،

and they were interested in taking some of this research and ways of thinking

وكانوا متحمسين لاستخدام هذا البحث وطرق التفكير

and applying it to some of the challenges that they've faced

وتطبيقها على بعض التحديات التي واجهوها

in terms of climate change.

فيما يتعلق بتغير المناخ.

And the first thing you do

وأول شيء تفعله

when you're approached by someone in the Maldives

عندما يتواصل معك أشخاص من جزر المالديف

is say you want to go on a site visit.

هو إخبارهم أنك تريد زيارة الموقع.

(Laughter)

(ضحك)

It is amazing.

إنها رائعة.

So we went there

لذا ذهبنا هناك

and I actually walked away with a really different perspective

وفي الواقع خرجت بمنظور مختلف حقاً

on the future of climate change.

لمستقبل تغير المناخ.

Because you would imagine, you know, the Maldives are sinking.

لأنكم ستتخيلون، كما تعلمون، جزر المالديف تغرق.

They're screwed. What are they going to do?

إنهم في مأزق. ما الذي سيفعلونه؟

But I walked away thinking, they might be the model,

لكني ذهبت بتفكيري بعيداً، ربما كانوا النموذج،

النموذج المستقبلي للبيئة المعمارية، حيث يمكنهم التكيف والصمود

the future model of the built environment, where they can adapt and be resilient

rather than our fixed, man-made infrastructure.

بدلاً من بنيتنا التحتية الثابتة الاصطناعية.

But there's typically three main approaches

ولكن هناك ثلاثة أساليب رئيسية

to sea level rise and climate change.

لارتفاع منسوب البحر وتغير المناخ.

One of them is that we can do nothing and we can run away.

أحدها ألا نفعل شيئاً ونهرب بعيداً.

And that's a pretty bad idea.

وهذه فكرة سيئة للغاية.

As more than 40 percent of the world's population

لأن أكثر من 40% من سكان العالم

is living in coastal areas,

يعيشون في المناطق الساحلية،

as sea levels rise and as storms get worse and worse,

كلما ارتفع منسوب البحر واشتدت الرياح أكثر وأكثر،

we're going to be more and more underwater.

كلما أصبحنا تحت الماء أكثر فأكثر.

So it's imperative that we solve this pretty demanding problem.

لذا من الضروري أن نحل هذه المشكلة الصعبة جداً.

The second is that we can build barriers.

الثانية أن نبني حواجز.

We can build walls.

يمكننا بناء جدران.

The problem here is that we take a static solution

المشكلة هنا أننا نأخذ حلاً ثابتاً

trying to fight against a superdynamic, high-energy problem,

محاولين مواجهة ديناميكية فائقة، مشكلة عالية الطاقة،

and nature is almost always going to win.

والطبيعة دائماً تفوز.

So that's likely not going to work either.

لذا ربما لن ينجح هذا أيضاً.

The third approach is using dredging.

الأسلوب الثالث هو استخدام الجرافات.

So dredging is where you suck up a bunch of sand from the deep ocean

التجريف حيث تسحب حفنة من الرمال من أعماق المحيط

and you pump it back onto the beaches.

وتضخها مرة أخرى إلى الشواطئ.

If you go to any beach around the Northeast or Western Coast,

إذا ذهبت إلى أي شاطئ في الشمال الشرقي أو الساحل الغربي،

you'll see that they use dredging year after year after year

سترى أنهم يستخدمون التجريف باستمرار

just to survive.

فقط للنجاة.

It's really not a good solution.

إنه حقاً حل غير جيد.

In the Maldives, they do the same thing, and they can build an island in a month,

يفعلون نفس الشيء في جزر المالديف، ويمكنهم بناء جزيرة في شهر،

a brand new island they build from dredging.

جزيرة جديدة للغاية تُبنى بواسطة التجريف.

But it's really, really bad for the marine ecosystem,

لكن هذا سيىء فعلاً للنظام البيئي البحري،

and then they become addicted to dredging.

وقد أصبحوا مدمنين على التجريف.

They need to do that year after year.

عليهم أن يفعلوه عاماً بعد عام.

But in the time that it took them to build that one island,

ولكن خلال الوقت الذي استغرقهم لبناء جزيرة واحدة

three sandbars built themselves,

ثلاثة جروف رملية بنت أنفسها،

and these are massive amounts of sand

وهذه كمية مهولة من الرمال

so big you can park your boat on it,

كبيرة جداً تستطيع ركن قاربك عليها.

and this is what's called a site visit.

وهذا ما يُسمى زيارة موقع.

It's really hard work.

عمل شاق فعلاً.

(Laughter)

(ضحك)

In Boston winters.

في شتاء بوسطن.

This is massive amounts of sand that naturally accumulates

هذه الكمية المهولة من الرمال التي تتراكم طبيعياً

just based on the forces of the waves

تعتمد فقط على قوى الأمواج

and the ocean topography.

وتضاريس المحيط.

So we started to study that. Why do sandbars form?

لذا بدأنا دراسة ذلك، لماذا تتكوّن الجروف الرملية؟

If we could tap into that,

إذا استطعنا الدخول إلى ذلك،

we could understand it and we could utilize it.

يمكننا فهمها والاستفادة منها.

It's based on the amount of energy in the ocean

هذا يعتمد على كمية الطاقة في المحيط

and the topography in the landscape that promotes sand accumulation.

وتضاريس الطبيعة التي تعزز تراكم الرمال.

So what we're proposing is to work with the forces of nature

لذا ما نقترحه هو العمل مع الطبيعة

to build rather than destroy,

للبناء بدلاً من التدمير،

and in my lab at MIT, we set up a wave tank,

أنشأنا خزان أمواج في معملي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا،

a big tank that's pumping waves,

خزان كبير يضخ أمواجاً،

and we placed geometries underwater.

ووضعنا أشكالاً هندسية تحت الماء.

We tried all sorts of different geometries.

حاولنا جميع أنواع الأشكال الهندسية المختلفة.

The waves interact with the geometry,

تتفاعل الأمواج مع الأشكال الهندسية،

and then create turbulence and start to accumulate the sand

وتخلق مطبات وتبدأ بتجميع الرمال

so the sand starts to form these sandbars on their own.

وتبدأ الرمال بتشكيل الجرف الرملي بنفسها.

Here's an aerial view.

هذا منظر جوي.

On the left-hand side, you'll see the beach that's growing.

على اليسار، سترون الشاطئ الذي ينمو.

In the middle you'll see the sandbar that formed.

في المنتصف، سترون الجرف الرملي المتكون.

So these are geometries that collaborate with the force of the wave to build.

لذا هذه الأشكال الهندسية تتعاون مع قوة الأمواج للبناء.

We then started to fabricate one. This was in February in Boston.

ثم بدأنا في صنع واحد. كان ذلك في فبراير في بوسطن.

We have large rolls of canvas.

لدينا لفافات كبيرة من القماش.

It's a biodegradable material,

إنها مادة قابلة للتحلل،

it's super cheap, easy to work with.

إنها رخيصة جداً وسهلة الاستخدام.

We then sew it into these large bladders,

ثم نقوم بخياطته لتكوين هذه الأكياس الكبيرة،

and then we flew over there.

ثم طرنا إلى هناك.

And I know what you're thinking. This is not the Fyre Festival.

أعرف ما تفكرون فيه. هذا ليس مهرجان فاير.

(Laughter)

(ضحك)

This is real life. It's real.

هذا حياة حقيقية. إنه حقيقي.

And we flew there with these canvas bladders in our suitcases,

وطرنا إلى هناك مع أكياس القماش في حقائبنا،

we got sunburned because it was Boston winter,

أصبنا بحروق الشمس لأنه كان الشتاء في بوسطن،

and then we filled them with sand and we placed them underwater.

ثم ملأناها بالرمال ووضعناها تحت الماء.

These are exactly the same geometries that you saw in the tank,

هذه بالضبط نفس الأشكال الهندسية التي رأيتها في الخزان،

they're just human scale.

إنهم مجرد مقياس بشري.

Large objects filled with sand,

امتلأت الأشياء الكبيرة بالرمال،

we'd place them underwater, they're just really simple geometries.

وضعناها تحت الماء، إنها مجرد هندسة بسيطة بالفعل.

In the front of them, you'll see it's clear water.

ترون أمامهم ماء صافياً.

The waves are crashing over.

تتلاطم الأمواج.

It's quite clear.

إنها صافية جداً.

And then on the backside, there's turbulence.

يوجد مطبات في الجانب الخلفي.

The water and the sand is mixing up.

يمتزج الماء والرمال.

It's causing sediment transport, and then the sand is accumulating.

هذا يسبب انتقال للرواسب ثم تتراكم الرمال.

You'll see some friendly stingrays here that visited us.

سترون سمكة الراي اللساع الودودة هنا.

On the left is day one, the right is day three.

على اليسار اليوم الأول، على اليمين اليوم الثالث.

You'll see the sand ripples in the light areas

سترون موجات الرمال في المناطق المضيئة

where the sand is accumulating

حيث تتراكم الرمال

just after two days.

فقط بعد يومين.

So this was last February, and it's very much ongoing work.

كان ذلك آخر فبراير، وهو عمل مستمر.

This is just in the beginning of this research.

هذا فقط البداية لهذا البحث.

Over the next year and longer,

خلال العام القادم، وبعد فترة أطول،

we're going to be studying this through satellite imagery

سنقوم بدراسة هذا من خلال صور الأقمار الصناعية

and bathymetry data

وبيانات قياس الأعماق

to understand what the short-term and long-term impacts are

لفهم التأثيرات قصيرة وطويلة المدى

of natural sand accumulation in the environment.

لتراكم الرمال الطبيعي في البيئة.

And the bigger vision, though,

والرؤية الأكبر، كذلك،

is that we want to build submersible geometries,

أننا نريد بناء أشكال هندسية غاطسة،

almost like submarines that we can sink and float.

تقريباً مثل الغواصات يمكن أن تغطس وتطفو.

Like adaptable artificial reefs,

مثل الشعب المرجانية الصناعية التكيفية،

you could deploy them

تستطيعون نشرها

if there's a storm coming from one direction or another

إذا أتت عاصفة من اتجاه أو آخر

or if the seasons are changing,

أو عند تغير الفصول،

you can use these adaptable reef structures

يمكن استخدام تركيبات الشعب المرجانية التكيفية

to use the force of the waves to accumulate sand.

لاستخدام قوة الأمواج لتجميع الرمال.

And we think this could be used in many coastal regions

ونعتقد أنه تم استخدام ذلك في بعض المناطق الساحلية

and many island nations around the world.

وبعض الجزر حول العالم.

But when we think about building smarter environments,

لكن عندما نفكر في بناء بيئات أذكى،

think of smarter buildings or smarter cars or smarter clothing,

فكّروا في مباني أو سيارات أو ملابس أذكى،

that typically means adding more power,

ما يعني إضافة المزيد من القوة،

more batteries, more devices, more cost, more complexity

المزيد من البطاريات ومن الأجهزة، المزيد من التكلفة ومن التعقيد

and ultimately more failure.

وفي النهاية مزيد من الفشل.

So we're always trying to think about how do we build smarter things with less?

لذا دائماً نحاول أن نفكر حول كيف نبني أشياء أكثر ذكاءً بأقل تكلفة؟

How do we build smarter things that are simple?

كيف نبني أشياء أكثر ذكاءً وتكون بسيطة؟

And so what we're proposing at the lab and with this project specifically

لذا ما اقترحناه في المعمل مع هذا المشروع بالتحديد

is to use simple materials like sand

هو استخدام أدوات بسيطة كالرمال

that collaborates with forces in the environment like waves

التي تتعاون مع القوى في الطبيعة مثل الأمواج

to accumulate and adapt.

لتتراكم وتتكيف.

And we'd like to work with you, collaborate with us, to develop this,

نود أن نعمل معكم، تعاونوا معنا لتطوير ذلك،

to scale it and apply this way of thinking.

لتوسيع نطاقه وتطبيق طريقة التفكير تلك.

We think it's a different model for climate change,

نعتقد أن هذا نموذج مختلف لتغيير المناخ،

one that's about adaptation and resilience

واحدة منها عن التكيف والمرونة

rather than resistance and fear.

فضلاً عن المقاومة والخوف.

So help us turn natural destruction into natural construction.

لذا ساعدونا لنحوّل تدمير الطبيعة إلى بناء الطبيعة.

Thank you.

شكراً لكم.

(Applause)

(تصفيق)