Michael Hansmeyer: Building unimaginable shapes

Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

As an architect, I often ask myself,

Enquanto arquiteto, pergunto muitas vezes:

what is the origin of the forms that we design?

Qual a origem das formas que concebemos?

What kind of forms could we design

Que tipo de formas podíamos conceber

if we wouldn't work with references anymore?

se deixássemos de trabalhar com referências?

If we had no bias, if we had no preconceptions,

Se não tivéssemos ideias feitas, se não tivéssemos preconceitos,

what kind of forms could we design

que tipo de formas podíamos conceber

if we could free ourselves from

our experience?

se nos conseguíssemos libertar da nossa experiência?

If we could free ourselves from our education?

Se nos libertássemos da nossa educação?

What would these unseen forms look like?

Como seriam essas formas nunca vistas?

Would they surprise us? Would they intrigue us?

Ter-nos-iam surpreendido? Ter-nos-iam intrigado?

Would they delight us?

Ter-nos-iam deliciado?

If so, then how can we go about creating something that is truly new?

Se sim, o que havemos de fazer para criar uma coisa realmente nova?

I propose we look to nature.

Proponho que olhemos para a natureza.

Nature has been called the greatest architect of forms.

Temos chamado à natureza a grande arquiteta das formas.

And I'm not saying that we should copy nature,

Não estou a dizer que copiemos a natureza.

I'm not saying we should mimic biology,

Não estou a dizer que devemos imitar a biologia.

instead I propose that we can borrow nature's processes.

Em vez disso, proponho que usemos processos da natureza.

We can abstract them and to create something that is new.

Podemos torná-los abstratos e criar uma coisa nova.

Nature's main process of creation, morphogenesis,

O principal processo de criação da natureza, a morfogénese,

is the splitting of one cell into two cells.

é a divisão de uma célula em duas células.

And these cells can either be identical,

Essas células podem ser idênticas,

or they can be distinct from each other

ou podem ser distintas uma da outra

through asymmetric cell division.

através da divisão celular assimétrica.

If we abstract this process, and simplify it as much as possible,

Se abstrairmos este processo, e o simplificarmos o mais possível,

then we could start with a single sheet of paper,

podemos começar com uma simples folha de papel,

one surface, and we could make a fold

uma superfície, e podemos dobrá-la

and divide the surface into two surfaces.

e dividir a superfície em duas superfícies.

We're free to choose where we make the fold.

Temos a liberdade de escolher o sítio onde fazer a dobra.

And by doing so, we can differentiate the surfaces.

Ao fazê-la, podemos diferenciar as superfícies.

Through this very simple process,

Através deste processo muito simples,

we can create an astounding variety of forms.

podemos criar uma variedade espantosa de formas.

Now, we can take this form and use the same process

Podemos agarrar nesta forma e usar o mesmo processo

to generate three-dimensional structures,

para gerar estruturas tridimensionais,

but rather than folding things by hand,

mas, em vez de dobrar as coisas à mão,

we'll bring the structure into the computer,

vamos fazer a estrutura no computador

and code it as an algorithm.

e codificá-la como um algoritmo.

And in doing so, we can suddenly fold anything.

Ao fazê-lo, podemos dobrar tudo, rapidamente.

We can fold a million times faster,

Podemos dobrar um milhão de vezes mais depressa,

we can fold in hundreds and hundreds of variations.

podemos dobrar em centenas e centenas de variantes.

And as we're seeking to make something three-dimensional,

Enquanto procuramos fazer uma coisa tridimensional,

we start not with a single surface, but with a volume.

não começamos com uma superfície simples, mas com um volume.

A simple volume, the cube.

Um volume simples, o cubo.

If we take its surfaces and fold them

Se agarrarmos nas superfícies do cubo e as dobrarmos,

again and again and again and again,

then after 16 iterations, 16 steps,

uma vez, outra vez, vezes sem conta,

depois de 16 iterações, de 16 passos,

we end up with 400,000 surfaces and a shape that looks,

acabamos com 400 000 superfícies

e uma forma que, por exemplo, se pareça com isto.

for instance, like this.

And if we change where we make the folds,

Se mudarmos o sítio onde fazemos as dobras,

if we change the folding ratio,

se mudarmos o rácio da dobragem,

then this cube turns into this one.

este cubo transforma-se nisto.

We can change the folding ratio again to produce this shape,

Podemos mudar o rácio da dobragem outra vez, para produzir esta forma

or this shape.

ou esta forma.

So we exert control over the form

Assim, temos controlo sobre a forma,

by specifying the position of where we're making the fold,

especificando a posição do sítio onde fazemos a dobra,

but essentially you're looking at a folded cube.

mas, essencialmente, estamos a olhar para um cubo dobrado.

And we can play with this.

Podemos brincar com isto.

We can apply different folding ratios to different parts

Podemos aplicar diferentes rácios de dobragem a partes diferentes da forma

of the form to create local conditions.

para criar condições locais.

We can begin to sculpt the form.

Podemos começar a esculpir a forma.

And because we're doing the folding on the computer,

Como estamos a fazer as dobras no computador,

we are completely free of any physical constraints.

estamos totalmente livres de qualquer constrangimento físico.

So that means that surfaces can intersect themselves,

Isso significa que as superfícies podem intersetar-se entre elas,

they can become impossibly small.

podem tornar-se impossivelmente pequenas.

We can make folds that we otherwise could not make.

Podemos fazer dobras que, de outro modo, não podíamos.

Surfaces can become porous.

As superfícies podem tornar-se porosas.

They can stretch. They can tear.

Podem esticar-se. Podem rasgar-se.

And all of this expounds the scope of forms that we can produce.

Tudo isto demonstra o âmbito de formas que podemos produzir.

But in each case, I didn't design the form.

Mas, em cada caso, não fui eu quem concebi a forma.

I designed the process that generated the form.

Eu concebi o processo que gerou a forma.

In general, if we make a small change to the folding ratio,

Geralmente, se fizermos uma pequena alteração ao rácio da dobragem,

which is what you're seeing here,

que é o que vemos aqui,

then the form changes correspondingly.

a forma altera-se, de maneira correspondente.

But that's only half of the story --

Mas isto é somente metade da história

99.9 percent of the folding ratios produce not this,

— 99,9% dos rácios de dobragem não produzem isto,

but this, the geometric equivalent of noise.

mas isto, o equivalente geométrico do ruído.

The forms that I showed before were made actually

As formas que mostrei anteriormente,

through very long trial and error.

foram feitas através de muitos erros e tentativas.

A far more effective way to create forms, I have found,

Uma forma muito mais eficaz de criar formas, conforme descobri,

is to use information that is already contained in forms.

é usar informações que já estão contidas nas formas.

A very simple form such as this one actually contains

Uma forma muito simples, como esta, contém muitas informações

a lot of information that may not be visible to the human eye.

que podem não ser visíveis ao olho humano.

So, for instance, we can plot the length of the edges.

Por exemplo, podemos traçar o comprimento das bordas.

White surfaces have long edges, black ones have short ones.

As superfícies brancas têm bordas longas, as pretas têm bordas curtas.

We can plot the planarity of the surfaces, their curvature,

Podemos traçar a planaridade das superfícies, a sua curvatura,

how radial they are -- all information that may not be

como são radiais — todas as informações

que podem não estar visíveis diretamente,

instantly visible to you,

but that we can bring out, that we can articulate,

mas que podemos realçar, podemos articular

and that we can use to control the folding.

e podemos usar para controlar a dobragem.

So now I'm not specifying a single

Agora já não estou a especificar

ratio anymore to fold it,

nenhum rácio para a dobragem.

but instead I'm establishing a rule,

Em vez disso, estou a instituir uma regra,

I'm establishing a link between a property of a surface

estou a instituir uma ligação entre uma propriedade duma superfície

and how that surface is folded.

e como essa superfície é dobrada.

And because I've designed the process and not the form,

Como concebi o processo, e não a forma,

I can run the process again and again and again

posso usar o processo, vezes sem conta

to produce a whole family of forms.

para produzir toda uma família de formas.

These forms look elaborate, but the process is a very minimal one.

Essas formas parecem elaboradas, mas o processo é muito minimalista.

There is a simple input,

Há uma entrada simples.

it's always a cube that I start with,

Começo sempre com um cubo

and it's a very simple operation -- it's making a fold,

e é uma operação muito simples

— é fazer uma dobra e fazê-la uma e outra vez.

and doing this over and over again.

So let's bring this process to architecture.

Então, levemos este processo para a arquitetura.

How? And at what scale?

Como? E a que escala?

I chose to design a column.

Opto por conceber uma coluna.

Columns are architectural archetypes.

As colunas são arquétipos arquiteturais.

They've been used throughout history to express ideals

Têm sido usadas ao longo de toda a História para exprimir ideais

about beauty, about technology.

sobre a beleza, sobre a tecnologia.

A challenge to me was how we could express

Para mim, era um desafio como poder exprimir

this new algorithmic order in a column.

esta nova ordem algorítmica numa coluna.

I started using four cylinders.

Comecei por usar quatro cilindros.

Through a lot of experimentation, these cylinders

Depois de muitas experiências,

eventually evolved into this.

estes cilindros acabaram por evoluir para isto.

And these columns, they have information at very many scales.

Estas colunas têm informações a muitas escalas.

We can begin to zoom into them.

Podemos começar por ampliá-las.

The closer one gets, the more new features one discovers.

Quanto mais perto, mais características novas descobrimos.

Some formations are almost at the threshold of human visibility.

Algumas formações estão quase no limiar da visibilidade humana.

And unlike traditional architecture,

Ao contrário da arquitetura tradicional,

it's a single process that creates both the overall form

é um processo simples que cria ambas as formas globais

and the microscopic surface detail.

e os pormenores microscópicos da superfície.

These forms are undrawable.

É impossível desenhar estas formas.

An architect who's drawing them with a pen and a paper

Um arquiteto que as quisesse desenhar com lápis e papel

would probably take months,

provavelmente, levaria meses,

or it would take even a year to draw all the sections,

ou levaria um ano para desenhar todas as secções,

all of the elevations, you can only create something like this

todas as elevações.

through an algorithm.

Só podemos criar uma coisa destas com um algoritmo.

The more interesting question, perhaps, is,

Mas a pergunta mais interessante talvez seja:

are these forms imaginable?

Podemos imaginar estas formas?

Usually, an architect can somehow envision the end state

Geralmente, um arquiteto consegue visualizar o estado final

of what he is designing.

daquilo que concebe.

In this case, the process is deterministic.

Neste caso, o processo é determinista.

There's no randomness involved at all,

Não há nenhuma aleatoriedade envolvida,

but it's not entirely predictable.

mas não é totalmente previsível.

There's too many surfaces,

Há demasiadas superfícies,

there's too much detail, one can't see the end state.

há demasiados pormenores, é impossível ver o estado final.

So this leads to a new role for the architect.

Isto leva-nos a um novo papel para os arquitetos.

One needs a new method to explore all of the possibilities

Precisamos de um novo método para explorar todas as possibilidades

that are out there.

que se lhe oferecem.

For one thing, one can design many variants of a form,

Por uma razão, podemos conceber muitas variantes duma forma,

in parallel, and one can cultivate them.

em paralelo, e podemos cultivá-las.

And to go back to the analogy with nature,

E voltando à analogia com a natureza,

one can begin to think in terms of populations,

podemos começar a pensar em termos de populações,

one can talk about permutations, about generations,

podemos falar de permutas, de gerações,

about crossing and breeding to come up with a design.

de cruzamento e reprodução para obter um "design".

And the architect is really, he moves into the position

O arquiteto passa para a posição

of being an orchestrator of all of these processes.

de um organizador de todos estes processos.

But enough of the theory.

Mas basta de teoria.

At one point I simply wanted to jump inside

A certa altura, eu só queria entrar dentro desta imagem, por assim dizer,

this image, so to say, I bought these red and blue

comprei uns óculos 3D vermelho e azul,

3D glasses, got up very close to the screen,

aproximei-me muito do ecrã,

but still that wasn't the same as being able to

mas, apesar disso, não era o mesmo

walk around and touch things.

que conseguir andar em volta das coisas e tocar nelas.

So there was only one possibility --

Só havia uma possibilidade:

to bring the column out of the computer.

era tirar a coluna do computador.

There's been a lot of talk now about 3D printing.

Fala-se muito hoje da impressão 3D.

For me, or for my purpose at this moment,

Para mim, ou para o meu objetivo neste momento,

there's still too much of an unfavorable tradeoff

ainda há demasiados compromissos desfavoráveis

between scale, on the one hand, and resolution and speed, on the other.

entre a escala, por um lado, e a resolução e velocidade, por outro.

So instead, we decided to take the column,

Portanto, em vez disso, decidimos agarrar na coluna

and we decided to build it as a layered model,

e decidimos construí-la como um modelo em camadas,

made out of very many slices, thinly stacked over each other.

fazendo-a de muitas fatias, empilhadas umas sobre as outras.

What you're looking at here is an X-ray

Estão a ver aqui uma radiografia da coluna

of the column that you just saw, viewed from the top.

que acabaram de ver, vista de cima.

Unbeknownst to me at the time,

Desconhecidas para mim, nessa altura,

because we had only seen the outside,

porque só tínhamos visto a parte exterior,

the surfaces were continuing to fold themselves,

as superfícies continuavam a dobrar-se,

to grow on the inside of the column,

estavam a crescer no interior da coluna.

which was quite a surprising discovery.

o que foi uma descoberta surpreendente.

From this shape, we calculated a cutting line,

A partir desta forma, calculámos uma linha de corte

and then we gave this cutting line to a laser cutter

e depois, demos essa linha de corte a um cortador a laser

to produce -- and you're seeing a segment of it here --

para produzir — e estão a ver aqui um segmento dela —

very many thin slices, individually cut, on top of each other.

muitas fatias muito finas, cortadas individualmente, umas por cima das outras.

And this is a photo now, it's not a rendering,

Esta é uma foto, não é uma interpretação.

and the column that we ended up with

A coluna que obtivemos, depois de muito trabalho,

after a lot of work, ended up looking remarkably like the one

acabou por se parecer muito com a coluna

that we had designed in the computer.

que tínhamos concebido no computador.

Almost all of the details, almost all of the

Quase todos os pormenores, quase todos os meandros da superfície

surface intricacies were preserved.

ficaram preservados.

But it was very labor intensive.

Mas foi um trabalho intensivo.

There's a huge disconnect at the moment still

Ainda há uma enorme desconexão

between the virtual and the physical.

entre a virtual e a física.

It took me several months to design the column,

Levei vários meses a conceber a coluna,

but ultimately it takes the computer about 30 seconds

mas, por fim, o computador demora uns 30 segundos

to calculate all of the 16 million faces.

a calcular os 16 milhões de faces.

The physical model, on the other hand,

O modelo físico, por outro lado,

is 2,700 layers, one millimeter thick,

tem 2700 camadas, com um milímetro de espessura.

it weighs 700 kilos, it's made of sheet that can cover

Pesa 700 kg, é feito de camadas

que podem cobrir todo este auditório.

this entire auditorium.

And the cutting path that the laser followed

O percurso de corte que o laser seguiu

goes from here to the airport and back again.

vai daqui até ao aeroporto e volta.

But it is increasingly possible.

Mas cada vez mais é possível.

Machines are getting faster, it's getting less expensive,

As máquinas estão a ficar mais rápidas, mais baratas

and there's some promising technological developments

e há progressos tecnológicos promissores

just on the horizon.

no horizonte.

These are images from the Gwangju Biennale.

Estas são imagens da Bienal de Gwangju.

And in this case, I used ABS plastic to produce the columns,

Neste caso, usei plástico ABS para produzir as colunas.

we used the bigger, faster machine,

Usámos a máquina maior e mais rápida

and they have a steel core inside, so they're structural,

e têm um núcleo de aço no interior, portanto, são estruturais,

they can bear loads for once.

aguentam cargas, desta vez.

Each column is effectively a hybrid of two columns.

Cada coluna é, efetivamente, um híbrido de duas colunas.

You can see a different column in the mirror,

Vemos uma coluna diferente no espelho,

if there's a mirror behind the column

se houver um espelho por detrás da coluna

that creates a sort of an optical illusion.

que cria uma espécie de ilusão de ótica.

So where does this leave us?

Então, onde é que isto nos leva?

I think this project gives us a glimpse of the unseen objects that await us

Penso que este projeto nos dá um vislumbre dos objetos invisíveis que esperam por nós

if we as architects begin to think about designing not the object,

se, enquanto arquitetos, começarmos a pensar em conceber,

but a process to generate objects.

não os objetos, mas um processo para gerar objetos.

I've shown one simple process that was inspired by nature;

Mostrei um processo simples que se inspirou na natureza,

there's countless other ones.

mas há muitos outros.

In short, we have no constraints.

Em suma, não temos constrangimentos.

Instead, we have processes in our hands right now

Pelo contrário, neste momento temos processos nas nossas mãos

that allow us to create structures at all scales

que nos permitem criar estruturas a todas as escalas

that we couldn't even have dreamt up.

com que nem sequer sonhávamos.

And, if I may add, at one point we will build them.

E, se posso acrescentar, a certa altura havemos de as construir.

Thank you. (Applause)

Obrigado.

(Aplausos)