Metal that breathes | Doris Kim Sung

ドリス・キム・サン:呼吸する金属

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2012-10-25 ・ TED


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Metal that breathes | Doris Kim Sung

ドリス・キム・サン:呼吸する金属

153,509 views ・ 2012-10-25

TED


下の英語字幕をダブルクリックすると動画を再生できます。

00:00
Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast
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7000
翻訳: Takafusa Kitazume 校正: Ikumi Aihara
00:15
I was one of those kids that, every time I got in the car,
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15997
3351
私は車に乗ると必ず
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I basically had to roll down the window.
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2943
窓を開けずにはいられない子供でした
00:22
It was usually too hot, too stuffy or just too smelly,
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22291
4212
どんなに暑くても 息苦しくても 臭くても
00:26
and my father would not let us use the air conditioner.
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2354
父はエアコンをつけてくれませんでした
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He said that it would overheat the engine.
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2757
エンジンがオーバーヒートするから ダメだと言うのです
00:31
And you might remember, some of you,
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31614
1648
覚えている方もいるでしょう
00:33
how the cars were back then, and it was
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33262
1900
当時の車は
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a common problem of overheating.
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2366
オーバーヒートする事が よくありました
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But it was also the signal that capped the use,
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4020
でもそれはエネルギーの浪費を
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or overuse, of energy-consuming devices.
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41548
4422
制限していたのです
00:45
Things have changed now. We have cars that we take across country.
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状況は変わり 今の車は大陸を横断の運転で
00:49
We blast the air conditioning the entire way,
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49009
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エアコンをつけっぱなしにしても
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and we never experience overheating.
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1576
オーバーヒートすることはありません
00:53
So there's no more signal for us to tell us to stop.
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2987
使いたい放題に使えるのです
00:56
Great, right? Well, we have similar problems in buildings.
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56733
5618
これって良いことなのでしょうか? 建物に関しても同様のことが言えます
01:02
In the past, before air conditioning, we had thick walls.
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62351
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かつてエアコンがなかった時代 建物には厚い壁がありました
01:05
The thick walls are great for insulation. It keeps the interior
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65817
2679
厚い壁には断熱効果があり 室内を夏季には涼しく
01:08
very cool during the summertime, and warm during the wintertime,
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冬季には暖かく保ちます
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and the small windows were also very good because
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72014
2400
小さな窓も上手くできていました
01:14
it limited the amount of temperature transfer
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74414
2591
室内外の熱の移動を
01:17
between the interior and exterior.
21
77005
2467
制限していたのです
01:19
Then in about the 1930s, with the advent of plate glass,
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79472
3872
1930年代 板ガラスや圧延鋼板の発明
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rolled steel and mass production, we were able
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83344
3396
大量生産技術により
01:26
to make floor-to-ceiling windows and unobstructed views,
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86740
3450
私たちは床から天井までの窓と 遮る物のない視界を手に入れました
01:30
and with that came the irreversible reliance on
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90190
3726
引き換えに 太陽に温められた 室内を冷やすために
01:33
mechanical air conditioning to cool our solar-heated spaces.
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93916
6581
私達はすっかりエアコンに 依存するようになりました
01:40
Over time, the buildings got taller and bigger,
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100497
3104
刻々とビルは高く大きくなり 技術もさらに進化し
01:43
our engineering even better, so that the mechanical systems
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103601
2641
空調システムは巨大なものになりました
01:46
were massive. They require a huge amount of energy.
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106242
3874
それらは大量のエネルギーを必要としています
01:50
They give off a lot of heat into the atmosphere,
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110116
2759
大気中に大量の熱を放出し
01:52
and for some of you may understand the heat island effect
31
112875
3200
ご存じのとおり ヒートアイランド現象を引き起こします
01:56
in cities, where the urban areas are much more warm
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116075
3510
都市部において 都会が
01:59
than the adjacent rural areas,
33
119585
2950
近接する郊外部より 暖かくなる現象のことです
02:02
but we also have problems that, when we lose power,
34
122535
3254
しかし他にも問題があります
02:05
we can't open a window here, and so
35
125789
2761
停電すると 窓が開けられないので
02:08
the buildings are uninhabitable and have to be made vacant
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128550
2814
私たちはビルに居られなくなり
02:11
until that air conditioning system can start up again.
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131364
3648
エアコンのシステムが再起動するまで ビルは使えません
02:15
Even worse, with our intention of trying to make buildings
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135012
4055
さらに悪いことに
02:19
move towards a net-zero energy state, we can't do it
39
139067
4985
ネット・ゼロ・エネルギー・ビルを 目指していますが
02:24
just by making mechanical systems more and more efficient.
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144052
2367
空調の効率化だけでは不十分です
02:26
We need to look for something else, and we've gotten ourselves a little bit into a rut.
41
146419
3778
何か他の手段が必要ですが 現在 行き詰まりの状態です
02:30
So what do we do here? How do we pull ourselves and dig us
42
150197
4251
そこでどんな対策を講じられるか?
02:34
out of this hole that we've dug?
43
154448
2851
私たち自ら掘った穴から どうしたら抜け出せるでしょう?
02:37
If we look at biology, and many of you probably don't know,
44
157299
2909
生物学的に見るとどうでしょう
02:40
I was a biology major before I went into architecture,
45
160208
3656
実は私は建築に関わる前に 生物学を専攻していました
02:43
the human skin is the organ that naturally regulates
46
163864
4389
ヒトの肌は体温を自然に調節する機能を持つ
02:48
the temperature in the body, and it's a fantastic thing.
47
168253
3436
素晴しい器官です
02:51
That's the first line of defense for the body.
48
171689
2615
肌は体を守る最初の砦なのです
02:54
It has pores, it has sweat glands, it has all these things
49
174304
3209
そのために肌の毛穴や 汗腺などは
02:57
that work together very dynamically and very efficiently,
50
177513
3418
協調して絶えず効率的に働きます
03:00
and so what I propose is that our building skins
51
180931
2504
ビルの表面は
03:03
should be more similar to human skin,
52
183435
3649
皮膚に非常に似たものであるべきではないでしょうか
03:07
and by doing so can be much more dynamic, responsive
53
187084
4112
そうすれば 壁は場所に応じて より動的に
03:11
and differentiated, depending on where it is.
54
191196
3256
かつ敏感に変化できるのです
03:14
And this gets me back to my research.
55
194452
1933
これが私の研究につながります
03:16
What I proposed first doing is looking at a different material palette to do that.
56
196385
5310
私が最初に提案したことは 数多くの異なる素材を調査することです
03:21
I presently, or currently, work with smart materials,
57
201695
2911
最近研究しているのは スマートマテリアルと
03:24
and a smart thermo-bimetal.
58
204606
1719
スマート・サーモ・バイメタルです
03:26
First of all, I guess we call it smart because it requires
59
206325
2912
まずこれを「スマート(賢い)」と 称するのは
03:29
no controls and it requires no energy,
60
209237
2730
外部からの制御や エネルギーが一切不要で
03:31
and that's a very big deal for architecture.
61
211967
2663
これが建築に重要な変化をもたらすのです
03:34
What it is, it's a lamination of two different metals together.
62
214630
2814
これは二種の異なる金属を 貼り合せたたシートで
03:37
You can see that here by the different reflection on this side.
63
217444
3874
見ると表裏で光り方が 違いますね
03:41
And because it has two different coefficients of expansion,
64
221318
3475
それぞれの面が 二種の 異なる熱膨張率を持つため
03:44
when heated, one side will expand faster than the other
65
224793
3297
温められると一方の面が 他方の面より早く膨張し
03:48
and result in a curling action.
66
228090
3537
結果的に湾曲するのです
03:51
So in early prototypes I built these surfaces to try to see
67
231627
3706
初期の試作品ではこれらの表面が
03:55
how the curl would react to temperature and possibly allow
68
235333
4193
温度に応じてどのように 湾曲し
03:59
air to ventilate through the system,
69
239526
3105
換気に応用できるか観察しました
04:02
and in other prototypes did surfaces where the multiplicity
70
242631
3229
また他の試作品では この素材の短冊状のものを
04:05
of having these strips together can try to make
71
245860
2481
何本も使い 温まった時に
04:08
bigger movement happen when also heated,
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248341
4074
表面がより歪曲するように設計しました
04:12
and currently have this installation at the Materials & Applications gallery
73
252415
4064
これはマテリアル&アプリケーション・ギャラリーに 展示されています
04:16
in Silver Lake, close by, and it's there until August, if you want to see it.
74
256479
3486
すぐ近くのシルバーレイクで 8月まで展示しているので 是非 御覧下さい
04:19
It's called "Bloom," and the surface is made completely
75
259965
2898
タイトルは「Bloom」 その表面は全て
04:22
out of thermo-bimetal, and its intention is to make this canopy
76
262863
4040
サーモバイメタルで作っています それによりこの覆いは
04:26
that does two things. One, it's a sun-shading device, so that
77
266903
3817
二つの機能を持っています 一つ目は 日傘の機能
04:30
when the sun hits the surface, it constricts the amount of sun passing through,
78
270720
4010
太陽が表面に当たる部分では 太陽光の透過を防ぎます
04:34
and in other areas, it's a ventilating system,
79
274730
3369
また他の場所は 風通しを良くする役目を担い
04:38
so that hot, trapped air underneath can actually
80
278099
2153
内部の熱され閉じ込められた空気は
04:40
move through and out when necessary.
81
280252
3878
必要に応じ外部へと移動するのです
04:44
You can see here in this time-lapse video that the sun,
82
284130
4131
これは低速度撮影したビデオで
04:48
as it moves across the surface, as well as the shade,
83
288261
2746
太陽の当たる場所と影の移動に従い
04:51
each of the tiles moves individually.
84
291007
2476
それぞれの薄片が動くのがわかります
04:53
Keep in mind, with the digital technology that we have today,
85
293483
2512
実は 現代のデジタル技術を駆使し
04:55
this thing was made out of about 14,000 pieces
86
295995
3013
1万4千枚の金属片から 作られています
04:59
and there's no two pieces alike at all. Every single one is different.
87
299008
4729
金属片は一つとして同じものはなく 全て異なります
05:03
And the great thing with that is the fact that we can calibrate
88
303737
2512
素晴らしいことに それぞれの金属片は
05:06
each one to be very, very specific to its location,
89
306249
3999
配置される場所や 太陽の角度 湾曲率に合うよう
05:10
to the angle of the sun, and also how the thing actually curls.
90
310248
4946
一枚一枚を 正確に調整できるのです
05:15
So this kind of proof of concept project
91
315194
2806
この様なコンセプト検証実験は
05:18
has a lot of implications
92
318000
1964
将来的に実際に建築へ導入する際
05:19
to actual future application in architecture,
93
319964
3700
大きな意味を持ちます
05:23
and in this case, here you see a house,
94
323664
2505
例えば この家は
05:26
that's for a developer in China,
95
326169
2433
中国の宅地開発業者のもので
05:28
and it's actually a four-story glass box.
96
328602
2744
4階建のガラスの家なんです
05:31
It's still with that glass box because we still want that visual access,
97
331346
3837
視界が妨げられないよう ガラスのままですが
05:35
but now it's sheathed with this thermo-bimetal layer,
98
335183
3882
これをサーモバイメタルで包み込みました
05:39
it's a screen that goes around it, and that layer can actually
99
339065
2465
家全体を覆うスクリーンで
05:41
open and close as that sun moves around on that surface.
100
341530
4028
太陽の動きに合わせて開閉するのです
05:45
In addition to that, it can also screen areas for privacy,
101
345558
4562
加えてスクリーンはプライバシー確保になります
05:50
so that it can differentiate from some of the public areas
102
350120
2296
時間によって プライベートな空間を
05:52
in the space during different times of day.
103
352416
2592
変化させることができます
05:55
And what it basically implies is that, in houses now,
104
355008
3263
つまり将来は建物に
05:58
we don't need drapes or shutters or blinds anymore
105
358271
3417
カーテン 雨戸 ブラインドなどは不要になり
06:01
because we can sheath the building with these things,
106
361688
2167
この素材で建物を覆えば
06:03
as well as control the amount of air conditioning you need inside that building.
107
363855
5567
同時に建物内の空調の量も コントロールできるわけです
06:09
I'm also looking at trying to develop some building components for the market,
108
369422
3389
市場に向けた建築資材の開発も 視野に入れています
06:12
and so here you see a pretty typical
109
372811
2489
これはごく典型的な二重ガラス窓です
06:15
double-glazed window panel, and in that panel,
110
375300
4731
この二重ガラス窓のパネルの
06:20
between those two pieces of glass, that double-glazing,
111
380031
2927
二枚のガラスの間に
06:22
I'm trying to work on making
112
382958
2177
サーモバイメタルシステムを 組み込むことに挑戦しています
06:25
a thermo-bimetal pattern system
113
385135
2069
サーモバイメタルシステムを 組み込むことに挑戦しています
06:27
so that when the sun hits that outside layer
114
387204
2672
太陽光が外側のガラスに当たり
06:29
and heats that interior cavity, that thermo-bimetal
115
389876
4644
内部の空洞を暖めたときに
06:34
will begin to curl, and what actually will happen then
116
394520
2776
中のバイメタルが湾曲し始めます
06:37
is it'll start to block out the sun
117
397296
2303
そして建物の ある部分だけ
06:39
in certain areas of the building,
118
399599
1874
太陽光を遮断するのです
06:41
and totally, if necessary.
119
401473
1941
必要であれば全体でも良いのです
06:43
And so you can imagine, even in this application, that
120
403414
2508
想像してください これが実用化されれば
06:45
in a high-rise building where the panel systems go
121
405922
2677
高層ビルの30階や40階でも
06:48
from floor to floor up to 30, 40 floors, the entire surface
122
408599
4767
このシステムを設置すれば 外壁全体が
06:53
could be differentiated at different times of day
123
413366
2190
太陽の動き方や日光の当たり方に応じて
06:55
depending on how that sun moves across and hits that surface.
124
415556
5459
時間によって変化させられるのです
07:01
And these are some later studies that I'm working on
125
421015
2819
こちらは
07:03
right now that are on the boards, where you can see,
126
423834
2264
私が最近取り組んでいる研究です
07:06
in the bottom right-hand corner, with the red, it's actually
127
426098
3341
右下隅の 赤いものは
07:09
smaller pieces of thermometal, and it's actually going to,
128
429439
2278
実はとても小さなサーモメタルです
07:11
we're trying to make it move like cilia or eyelashes.
129
431717
5246
これを睫毛や繊毛のように 動かそうとしています
07:16
This last project is also of components.
130
436963
2482
最後のプロジェクトも建築要素です
07:19
The influence -- and if you have noticed, one of my
131
439445
3857
お気付きかもしれませんが これも生物学から影響を受けました
07:23
spheres of influence is biology -- is from a grasshopper.
132
443302
3576
バッタです
07:26
And grasshoppers have a different kind of breathing system.
133
446878
2607
バッタは変わった呼吸器官を持っています
07:29
They breathe through holes in their sides called spiracles,
134
449485
3402
気門と呼ばれる 身体側面の孔で呼吸します
07:32
and they bring the air through and it moves through their system to cool them down,
135
452887
3490
空気がその孔を通過し 身体を冷却するのです
07:36
and so in this project, I'm trying to look at how we can
136
456377
3382
このプロジェクトでは
07:39
consider that in architecture too, how we can bring
137
459759
2182
どのようにそれを建築に応用するか
07:41
air through holes in the sides of a building.
138
461941
2666
どのように建物側面の穴に空気を通すか それを調べています
07:44
And so you see here some early studies of blocks,
139
464607
2973
初期研究のブロックです
07:47
where those holes are actually coming through,
140
467580
2513
それぞれの孔は貫通しており
07:50
and this is before the thermo-bimetal is applied,
141
470093
3720
こちらがバイメタルを施したもの
07:53
and this is after the bimetal is applied. Sorry, it's a little
142
473813
2699
こちらはバイメタルを 使用していないものです
07:56
hard to see, but on the surfaces, you can see these red arrows.
143
476512
3208
すこし見え難いですが 表面に赤い矢印が見えるでしょう
07:59
On the left, it's when it's cold and the thermo-bimetal
144
479720
3178
左側は低温時 サーモバイメタルは平らで
08:02
is flat so it will constrict air from passing through the blocks,
145
482898
3602
ブロック内の 空気の通過を遮断しています
08:06
and on the right, the thermo-bimetal curls
146
486500
2040
右側の サーモバイメタルは湾曲し
08:08
and allows that air to pass through, so those are two different
147
488540
3546
空気が通過するようになっています
08:12
components that I'm working on, and again,
148
492086
1816
これが私が現在取り組んでいる 二つの構成要素です
08:13
it's a completely different thing, because you can imagine
149
493902
2312
また これらはとても特別な物です
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that air could potentially be coming through the walls
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496214
2727
全く新しい考え方です
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instead of opening windows.
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498941
2881
窓を開ける代わりに 自動的に空気が壁を通するのです
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So I want to leave you with one last impression about
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501822
2688
このスマートマテリアルは
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the project, or this kind of work and using smart materials.
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504510
4380
本当に素晴らしいものなんです
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When you're tired of opening and closing those blinds
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508890
3180
毎日ブラインドの開閉に疲れたとき
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day after day, when you're on vacation
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512070
2993
休暇中や週末に
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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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515063
4039
空調を制御する人が居ないとき
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or when there's a power outage, and you have
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519102
2355
または大規模停電で電力がなくなっても
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no electricity to rely on, these thermo-bimetals
158
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3021
このサーモバイメタルは
08:44
will still be working tirelessly, efficiently
159
524478
3998
疲れることなく効率的に
08:48
and endlessly. Thank you. (Applause)
160
528476
3306
永遠に動き続けるのです ありがとうございました
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(Applause)
161
531782
2792
(拍手)
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