Metal that breathes | Doris Kim Sung

Doris Kim Sung: Metall, das atmet

153,509 views ・ 2012-10-25

TED


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Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast
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Übersetzung: Konstantin Weil Lektorat: Angelika Lueckert Leon
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I was one of those kids that, every time I got in the car,
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3351
Ich war eines dieser Kinder, das immer das Fenster runterlassen musste,
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I basically had to roll down the window.
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sobald es im Auto saß.
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It was usually too hot, too stuffy or just too smelly,
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4212
Es war meistens zu heiß, zu stickig oder es hat gestunken
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and my father would not let us use the air conditioner.
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26503
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und mein Vater ließ uns nicht die Klimaanlage benutzen.
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He said that it would overheat the engine.
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28857
2757
Er sagte, dass das den Motor überhitzen würde.
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And you might remember, some of you,
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1648
Einige von euch erinnern sich bestimmt,
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how the cars were back then, and it was
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33262
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wie die Autos damals waren
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a common problem of overheating.
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2366
und dass es häufig Überhitzungsprobleme gab.
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But it was also the signal that capped the use,
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37528
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Aber es war auch das Signal dafür, die Verwendung
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or overuse, of energy-consuming devices.
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oder den zu häufigen Gebrauch von energieverbrauchenden Geräten einzuschränken.
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Things have changed now. We have cars that we take across country.
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Doch inzwischen hat sich einiges verändert. Es gibt Autos, mit denen wir übers Land fahren.
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We blast the air conditioning the entire way,
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49009
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Wir benutzen die Klimaanlage den ganzen Weg
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and we never experience overheating.
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und nie überhitzt etwas.
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So there's no more signal for us to tell us to stop.
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Es gibt also kein Signal mehr, das uns sagt, wann wir aufhören sollen.
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Great, right? Well, we have similar problems in buildings.
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5618
Toll, oder? Tja, wir haben ähnliche Probleme in Gebäuden.
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In the past, before air conditioning, we had thick walls.
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Früher, bevor es Klimatisierung gab, hatten wir dicke Mauern.
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The thick walls are great for insulation. It keeps the interior
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Dicke Mauern isolieren sehr gut.
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very cool during the summertime, and warm during the wintertime,
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Im Gebäude ist es sehr kühl im Sommer und warm im Winter
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and the small windows were also very good because
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72014
2400
und die kleinen Fenster waren auch sehr gut, weil sie
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it limited the amount of temperature transfer
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den Temperaturaustausch
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between the interior and exterior.
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77005
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zwischen drinnen und draußen begrenzten.
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Then in about the 1930s, with the advent of plate glass,
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79472
3872
Dann, etwa in den 1930er Jahren, mit der Einführung von Flachglas,
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rolled steel and mass production, we were able
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Walzstahl und Massenproduktion, konnten wir Fenster herstellen,
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to make floor-to-ceiling windows and unobstructed views,
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86740
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die vom Boden bis zur Decke reichten und freie Blickfelder schufen
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and with that came the irreversible reliance on
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und damit kam die unumkehrbare Abhängigkeit von
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mechanical air conditioning to cool our solar-heated spaces.
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mechanischer Klimatisierung, um unsere sonnenerwärmten Räume zu kühlen.
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Over time, the buildings got taller and bigger,
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Mit der Zeit wurden die Gebäude höher und größer
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our engineering even better, so that the mechanical systems
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unsere Technik immer besser, so dass die mechanischen Systeme
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were massive. They require a huge amount of energy.
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106242
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enorm waren. Sie benötigen große Mengen Energie.
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They give off a lot of heat into the atmosphere,
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Sie heizen die Atmosphäre stark auf
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and for some of you may understand the heat island effect
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3200
und manche von Ihnen können vielleicht den Begriff "Wärmeinsel-Effekt" nachvollziehen,
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in cities, where the urban areas are much more warm
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116075
3510
in Städten, wo die städtischen Gebiete deutlich wärmer sind
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than the adjacent rural areas,
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als die angrenzenden ländlichen Gebiete,
02:02
but we also have problems that, when we lose power,
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122535
3254
aber wir haben auch das Problem, dass wir kein Fenster öffnen können,
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we can't open a window here, and so
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125789
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wenn der Strom ausfällt und deshalb werden
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the buildings are uninhabitable and have to be made vacant
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128550
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Gebäude unbewohnbar und müssen leerstehen,
02:11
until that air conditioning system can start up again.
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131364
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bis die Klimaanlage wieder hochfahren kann.
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Even worse, with our intention of trying to make buildings
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135012
4055
Und noch schlimmer, unser Vorhaben, Gebäude in Richtung
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move towards a net-zero energy state, we can't do it
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139067
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Null-Energie-Zustand zu bewegen, kann nicht funktionieren,
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just by making mechanical systems more and more efficient.
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144052
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indem wir einfach mechanische Systeme immer effizienter machen.
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We need to look for something else, and we've gotten ourselves a little bit into a rut.
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146419
3778
Wir müssen etwas anderes finden, denn wir sind in eine Art Trott verfallen.
02:30
So what do we do here? How do we pull ourselves and dig us
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150197
4251
Also was machen wir hier? Wie ziehen wir uns
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out of this hole that we've dug?
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aus diesem Loch, das wir gegraben haben?
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If we look at biology, and many of you probably don't know,
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2909
Wenn wir uns in der Biologie umschauen – vielleicht wissen ja einige von Ihnen,
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I was a biology major before I went into architecture,
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160208
3656
dass ich Biologin war, bevor ich zur Architektur gewechselt habe –
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the human skin is the organ that naturally regulates
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163864
4389
sehen wir, dass die menschliche Haut das Organ ist, das natürlicherweise
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the temperature in the body, and it's a fantastic thing.
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168253
3436
die Temperatur im Körper reguliert und das ist wunderbar.
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That's the first line of defense for the body.
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171689
2615
Das ist die erste Verteidigungslinie des Körpers.
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It has pores, it has sweat glands, it has all these things
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174304
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Sie hat Poren, sie hat Schweißdrüsen, sie hat all diese Dinge,
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that work together very dynamically and very efficiently,
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177513
3418
die sehr dynamisch und effizient zusammenarbeiten.
03:00
and so what I propose is that our building skins
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180931
2504
Deshalb schlage ich vor, dass die von uns gebauten Wände
03:03
should be more similar to human skin,
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183435
3649
der menschlichen Haut ähnlicher sein sollten
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and by doing so can be much more dynamic, responsive
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187084
4112
und dadurch viel dynamischer, reaktionsfähiger und unterschiedlich
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and differentiated, depending on where it is.
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191196
3256
sein können, je nachdem, wo sie sind.
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And this gets me back to my research.
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194452
1933
Und das bringt mich zurück zu meiner Untersuchung.
03:16
What I proposed first doing is looking at a different material palette to do that.
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196385
5310
Ich schlug zuerst vor, dass man sich dafür nach einer anderen Materialpalette umschaut.
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I presently, or currently, work with smart materials,
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201695
2911
Ich arbeite derzeit mit intelligenten Werkstoffen
03:24
and a smart thermo-bimetal.
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204606
1719
und einem intelligenten Thermo-Bimetall.
03:26
First of all, I guess we call it smart because it requires
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206325
2912
Zuallererst: Ich denke, dass wir es "intelligent" nennen, weil es
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no controls and it requires no energy,
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209237
2730
keine Kontrolle und keine Energie benötigt
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and that's a very big deal for architecture.
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211967
2663
und das ist sehr wichtig für die Architektur.
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What it is, it's a lamination of two different metals together.
62
214630
2814
Es ist eine Schichtung zweier verschiedener Metalle.
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You can see that here by the different reflection on this side.
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217444
3874
Sie können das hier an der unterschiedlichen Reflexion auf dieser Seite erkennen.
03:41
And because it has two different coefficients of expansion,
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221318
3475
Und weil es zwei verschiedene Ausdehnungskoeffizienten hat,
03:44
when heated, one side will expand faster than the other
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224793
3297
dehnt sich die eine Seite schneller aus als die andere, wenn man es erhitzt,
03:48
and result in a curling action.
66
228090
3537
wodurch eine Verbiegung entsteht.
03:51
So in early prototypes I built these surfaces to try to see
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231627
3706
In frühen Prototypen habe ich diese Oberfläche gebaut, um zu sehen,
03:55
how the curl would react to temperature and possibly allow
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235333
4193
wie diese Biegung auf Temperatur reagiert und es Luft erlauben könnte,
03:59
air to ventilate through the system,
69
239526
3105
durch das System zu zirkulieren.
04:02
and in other prototypes did surfaces where the multiplicity
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242631
3229
Andere Prototypen hatten Oberflächen, bei denen die Vielfalt
04:05
of having these strips together can try to make
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245860
2481
dieser verbundenen Streifen bei Erhitzung
04:08
bigger movement happen when also heated,
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248341
4074
größere Bewegungen möglich machen könnte.
04:12
and currently have this installation at the Materials & Applications gallery
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252415
4064
Derzeit steht diese Installation in der Materials & Applications Gallery
04:16
in Silver Lake, close by, and it's there until August, if you want to see it.
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256479
3486
in Silver Lake, wo sie noch bis August ausgestellt wird.
04:19
It's called "Bloom," and the surface is made completely
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259965
2898
Die Installation heißt "Bloom" und die Oberfläche besteht vollständig
04:22
out of thermo-bimetal, and its intention is to make this canopy
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262863
4040
aus Thermo-Bimetall und ihr Zweck ist, diesen Baldachin zu errichten,
04:26
that does two things. One, it's a sun-shading device, so that
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266903
3817
der zwei Dinge kann. Einerseits ist er ein Sonnendach, das das
04:30
when the sun hits the surface, it constricts the amount of sun passing through,
78
270720
4010
einfallende Sonnenlicht einschränkt
04:34
and in other areas, it's a ventilating system,
79
274730
3369
und in anderen Bereichen ist er ein Ventilationssystem,
04:38
so that hot, trapped air underneath can actually
80
278099
2153
damit heiße, eingeschlossene Luft
04:40
move through and out when necessary.
81
280252
3878
hindurch nach draußen gelangen kann.
04:44
You can see here in this time-lapse video that the sun,
82
284130
4131
Sie können in diesem Zeitraffer-Video sehen, dass während sowohl die Sonne
04:48
as it moves across the surface, as well as the shade,
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288261
2746
als auch der Schatten sich über die Oberfläche bewegen,
04:51
each of the tiles moves individually.
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291007
2476
sich jede einzelne dieser Platten unabhängig voneinander bewegt.
04:53
Keep in mind, with the digital technology that we have today,
85
293483
2512
Bedenken Sie, dass dieses Gebilde mit der heutigen digitalen Technologie
04:55
this thing was made out of about 14,000 pieces
86
295995
3013
aus ungefähr 14.000 Einzelteilen gemacht wurde
04:59
and there's no two pieces alike at all. Every single one is different.
87
299008
4729
und keines der Teile gibt es doppelt. Sie sind alle unterschiedlich.
05:03
And the great thing with that is the fact that we can calibrate
88
303737
2512
Und das Tolle daran ist, dass wir jedes Einzelne so kalibrieren können,
05:06
each one to be very, very specific to its location,
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306249
3999
dass es auf seinen Einsatzort abgestimmt ist,
05:10
to the angle of the sun, and also how the thing actually curls.
90
310248
4946
dass es auf den Einfallswinkel der Sonne abgestimmt ist und auch wie es sich verbiegt.
05:15
So this kind of proof of concept project
91
315194
2806
Diese Machbarkeitsstudie erlaubt uns
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has a lot of implications
92
318000
1964
viele logische Schlussfolgerungen
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to actual future application in architecture,
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319964
3700
bezüglich künftiger Anwendungen in der Architektur
05:23
and in this case, here you see a house,
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323664
2505
und in diesem Fall hier können Sie ein Haus sehen,
05:26
that's for a developer in China,
95
326169
2433
das für einen Bauträger in China ist,
05:28
and it's actually a four-story glass box.
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328602
2744
es ist eigentlich eine vierstöckige Glas-Box.
05:31
It's still with that glass box because we still want that visual access,
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331346
3837
Wir verwenden immer noch so viel Glas, weil wir visuellen Zugang erlauben möchten,
05:35
but now it's sheathed with this thermo-bimetal layer,
98
335183
3882
aber jetzt ist es mit dieser Thermo- Bimetall-Schicht ummantelt,
05:39
it's a screen that goes around it, and that layer can actually
99
339065
2465
es ist eine Sichtblende, die um das Haus geht, und diese Schicht kann sich
05:41
open and close as that sun moves around on that surface.
100
341530
4028
öffnen und schließen, während sich die Sonne über die Oberfläche bewegt.
05:45
In addition to that, it can also screen areas for privacy,
101
345558
4562
Zusätzlich kann es für die Privatsphäre auch einzelne Bereiche abschirmen,
05:50
so that it can differentiate from some of the public areas
102
350120
2296
sodass es sich zu bestimmten Tageszeiten
05:52
in the space during different times of day.
103
352416
2592
von den öffentlichen Bereichen abgrenzen kann.
05:55
And what it basically implies is that, in houses now,
104
355008
3263
Prinzipiell zeigt uns dies, dass wir keine
05:58
we don't need drapes or shutters or blinds anymore
105
358271
3417
Vorhänge, Rollläden oder Jalousien mehr brauchen,
06:01
because we can sheath the building with these things,
106
361688
2167
weil wir das Gebäude mit diesen Teilen ummanteln können,
06:03
as well as control the amount of air conditioning you need inside that building.
107
363855
5567
genau wie wir damit auch die benötigte Klimatisierung im Gebäude kontrollieren können.
06:09
I'm also looking at trying to develop some building components for the market,
108
369422
3389
Ich versuche, auch Bauteile für den Markt zu entwickeln
06:12
and so here you see a pretty typical
109
372811
2489
und hier sehen Sie ein ziemlich normales,
06:15
double-glazed window panel, and in that panel,
110
375300
4731
doppelt verglastes Fenster,
06:20
between those two pieces of glass, that double-glazing,
111
380031
2927
und in diesem Fenster versuche ich eine
06:22
I'm trying to work on making
112
382958
2177
Thermo-Bimetall-Struktur zwischen den beiden
06:25
a thermo-bimetal pattern system
113
385135
2069
Glasteilen in dieser Doppelverglasung einzubauen,
06:27
so that when the sun hits that outside layer
114
387204
2672
sodass wenn die Sonne auf die äußere Schicht trifft
06:29
and heats that interior cavity, that thermo-bimetal
115
389876
4644
und den Hohlraum aufheizt, das Thermo-Bimetall
06:34
will begin to curl, and what actually will happen then
116
394520
2776
anfängt sich zu biegen und dann beginnt es,
06:37
is it'll start to block out the sun
117
397296
2303
das einfallende Sonnenlicht
06:39
in certain areas of the building,
118
399599
1874
in bestimmten Bereichen des Gebäudes abzublocken,
06:41
and totally, if necessary.
119
401473
1941
oder, falls nötig, vollkommen auszusperren.
06:43
And so you can imagine, even in this application, that
120
403414
2508
Und so können Sie sich, sogar in dieser Anwendung, vorstellen,
06:45
in a high-rise building where the panel systems go
121
405922
2677
dass in einem Hochhaus, in dem dieses Element
06:48
from floor to floor up to 30, 40 floors, the entire surface
122
408599
4767
von Ebene zu Ebene, bis zu 30, 40 Stockwerke geht, die gesamte Oberfläche
06:53
could be differentiated at different times of day
123
413366
2190
zu verschiedenen Tageszeiten voneinander abgegrenzt werden könnte,
06:55
depending on how that sun moves across and hits that surface.
124
415556
5459
je nachdem, wie sich die Sonne vorbei bewegt und auf die Oberfläche trifft.
07:01
And these are some later studies that I'm working on
125
421015
2819
Und das hier sind einige neuere Studien, an denen ich arbeite,
07:03
right now that are on the boards, where you can see,
126
423834
2264
die Sie jetzt hier auf den Tafeln sehen können.
07:06
in the bottom right-hand corner, with the red, it's actually
127
426098
3341
In der rechten unteren Ecke, in rot, sehen Sie
07:09
smaller pieces of thermometal, and it's actually going to,
128
429439
2278
kleinere Teile Thermometall und nun wird versucht,
07:11
we're trying to make it move like cilia or eyelashes.
129
431717
5246
sie dazu zu bringen, sich wie Wimpern zu bewegen.
07:16
This last project is also of components.
130
436963
2482
Dieses letzte Projekt besteht auch aus Bauteilen.
07:19
The influence -- and if you have noticed, one of my
131
439445
3857
Die Idee – und falls Sie es bemerkt haben, ein Gebiet,
07:23
spheres of influence is biology -- is from a grasshopper.
132
443302
3576
das mir viele Ideen gibt, ist die Biologie – stammt von einem Grashüpfer.
07:26
And grasshoppers have a different kind of breathing system.
133
446878
2607
Und Grashüpfer haben ein anderes Atemsystem.
07:29
They breathe through holes in their sides called spiracles,
134
449485
3402
Sie atmen durch Löcher in ihren Flanken, die Atemlöcher genannt werden,
07:32
and they bring the air through and it moves through their system to cool them down,
135
452887
3490
und durch diese kommt die Luft und sie bewegt sich durch ihren Körper, um sie zu kühlen,
07:36
and so in this project, I'm trying to look at how we can
136
456377
3382
also in diesem Projekt, versuche ich herauszufinden, wie wir
07:39
consider that in architecture too, how we can bring
137
459759
2182
das in der Architektur berücksichtigen können,
07:41
air through holes in the sides of a building.
138
461941
2666
wie wir Luft durch Löcher in den Seiten von Gebäuden hereinbringen können.
07:44
And so you see here some early studies of blocks,
139
464607
2973
Und hier sehen Sie einige frühe Studien von Blöcken,
07:47
where those holes are actually coming through,
140
467580
2513
wo diese Löcher tatsächlich durchdringen
07:50
and this is before the thermo-bimetal is applied,
141
470093
3720
und das war vor dem Einsatz des Thermo-Bimetalls,
07:53
and this is after the bimetal is applied. Sorry, it's a little
142
473813
2699
und so sieht es aus, nachdem das Bimetall verwendet wurde. Entschuldigung, es ist
07:56
hard to see, but on the surfaces, you can see these red arrows.
143
476512
3208
nicht so gut zu erkennen, aber auf den Oberflächen können Sie diese roten Pfeile sehen.
07:59
On the left, it's when it's cold and the thermo-bimetal
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479720
3178
So wie links sieht es aus, wenn es kalt ist und das Thermo-Bimetall gerade ist,
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is flat so it will constrict air from passing through the blocks,
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3602
sodass es die Luft daran hindert, durch die Blöcke zu gelangen,
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and on the right, the thermo-bimetal curls
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486500
2040
und rechts ist das Thermo-Bimetall gebogen
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and allows that air to pass through, so those are two different
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3546
und erlaubt der Luft, sich hindurch zu bewegen, also das sind zwei verschiedene
08:12
components that I'm working on, and again,
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1816
Bauteile, an denen ich arbeite und wie gesagt,
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it's a completely different thing, because you can imagine
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2312
es sind zwei völlig verschiedene Dinge, denn Sie können sich vorstellen, dass
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that air could potentially be coming through the walls
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2727
Luft die Möglichkeit hat, durch die Wände zu gelangen,
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instead of opening windows.
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498941
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statt ein Fenster zu öffnen.
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So I want to leave you with one last impression about
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501822
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Also, ich will Sie mit einem letzten Eindruck zurücklassen von
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the project, or this kind of work and using smart materials.
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504510
4380
dem Projekt, oder dieser Art der Arbeit mit intelligenten Werkstoffen.
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When you're tired of opening and closing those blinds
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508890
3180
Wenn Sie es leid sind, Tag für Tag Ihre Vorhänge
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day after day, when you're on vacation
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512070
2993
zu öffnen und zu schließen, wenn SIe im Urlaub sind
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and there's no one there on the weekends to be turning off and on the controls,
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4039
und niemand da ist, um die Regler an- und auszuschalten,
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or when there's a power outage, and you have
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519102
2355
oder wenn Stromausfall ist und Sie
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no electricity to rely on, these thermo-bimetals
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keine Elektrizität haben, auf die Sie sich verlassen können, dann werden diese Thermo-Bimetalle
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will still be working tirelessly, efficiently
159
524478
3998
trotzdem noch problemlos funktionieren,
08:48
and endlessly. Thank you. (Applause)
160
528476
3306
effizient und endlos. Danke schön. (Applaus)
08:51
(Applause)
161
531782
2792
(Applaus)

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