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

74,336 views ・ 2020-05-21

TED


Пожалуйста, дважды щелкните на английские субтитры ниже, чтобы воспроизвести видео.

Переводчик: Natalia Shvets Редактор: Yulia Kallistratova
00:13
For nearly a decade,
0
13458
1310
Около десятилетия
00:14
my collaborators and I at the Self-Assembly Lab
1
14792
2226
мы с коллегами из «Лаборатории самосборки»
00:17
have been working on material systems that transform themselves,
2
17042
3517
работали над материальными системами, которые могли бы трансформироваться,
00:20
assemble themselves
3
20583
1310
собираться
00:21
and adapt to their environment.
4
21917
1625
и адаптироваться к окружению.
00:24
From our early work on 4D printing,
5
24333
2435
От с наших ранних работ над 4D печатью,
00:26
where we printed objects, dipped them underwater,
6
26792
2351
когда мы печатали объекты, погружали их в воду,
00:29
and they transform,
7
29167
1809
и они превращались
00:31
to our active auxetics that respond to temperature and sunlight,
8
31000
4434
в активные ауксетики, реагирующие на температуру и свет,
00:35
to our more recent work on active textiles
9
35458
2143
до наших недавних работ над активными тканями,
00:37
that respond to body temperature and change porosity,
10
37625
3601
реагирующими на температуру тела и изменяющими пористость,
00:41
to our rapid liquid printing work
11
41250
1643
до нашей быстрой жидкостной печати,
00:42
where we print inflatable structures
12
42917
1851
где мы печатаем надувные конструкции,
00:44
that morph based on air pressure
13
44792
2101
меняющиеся в зависимости от давления воздуха
00:46
and go from one shape to another,
14
46917
2434
и переходящие от одной формы к другой,
00:49
or our self-assembly work
15
49375
1351
или до самостоятельной сборки,
00:50
where we dip objects underwater,
16
50750
1893
где мы погружаем предметы под воду,
00:52
they respond to wave energy and assemble themselves
17
52667
2892
они реагируют на энергию волн и собираются
00:55
into precise objects like furniture.
18
55583
2292
в точные объекты, такие как мебель.
00:58
Or, at larger scales,
19
58833
1393
Или, в больших масштабах,
01:00
using wind energy,
20
60250
1351
используя энергию ветра,
01:01
we have meter-diameter weather balloons
21
61625
1934
мы создаём метеозонды,
01:03
that assemble in the airspace above a construction site.
22
63583
2976
которые собираются в воздухе над строительной площадкой.
01:06
For dangerous environments or harsh, extreme places
23
66583
2893
В опасных или резких средах, экстремальных местах,
01:09
where it's hard to get people or equipment,
24
69500
2059
для которых трудно найти людей или оборудование,
01:11
they can assemble in the airspace, and as the helium dies,
25
71583
2810
они могут собираться в воздухе и, когда гелий испаряется,
01:14
they then come back to the ground,
26
74417
1684
они спускаются вновь на землю,
01:16
and you're left with a big space frame structure.
27
76125
2809
и остаётся большая каркасная конструкция в пространстве.
01:18
All of this research is about taking simple materials,
28
78958
3643
В наших исследованиях мы берём обычные материалы,
01:22
activating them with forces in their environment --
29
82625
2768
активируем их с помощью сил окружающей среды:
01:25
gravity, wind, waves, temperature, sunlight --
30
85417
2976
тяжести, ветра, волн, температуры, солнечного света
01:28
and getting them to perform,
31
88417
1476
и заставляем их работать,
01:29
getting them to transform, assemble, etc.
32
89917
2726
заставляем их трансформироваться, собираться и прочее.
01:32
How do we build smart things
33
92667
1642
Как нам построить умные вещи
01:34
without complex electromechanical devices?
34
94333
3393
без сложных электромеханических приборов?
01:37
But more recently we were approached by a group in the Maldives,
35
97750
3018
Но совсем недавно к нам обратилась группа на Мальдивах,
01:40
and they were interested in taking some of this research and ways of thinking
36
100792
3642
заинтересованная в этих исследованиях и подходах
01:44
and applying it to some of the challenges that they've faced
37
104458
2851
для их применения к решению проблем,
01:47
in terms of climate change.
38
107333
1351
связанных с изменением климата.
01:48
And the first thing you do
39
108708
1310
И в первую очередь,
01:50
when you're approached by someone in the Maldives
40
110042
2351
когда к вам обращается кто-то с Мальдив,
01:52
is say you want to go on a site visit.
41
112417
1892
нужно попросить об обзорной экскурсии.
01:54
(Laughter)
42
114333
1018
(Смех)
01:55
It is amazing.
43
115375
1268
Это восхитительно.
01:56
So we went there
44
116667
1267
Так мы поехали туда,
01:57
and I actually walked away with a really different perspective
45
117958
2935
и у меня на самом деле поменялась точка зрения
02:00
on the future of climate change.
46
120917
1601
на будущее изменения климата.
02:02
Because you would imagine, you know, the Maldives are sinking.
47
122542
2976
Потому что легко можно представить, что Мальдивы тонут.
02:05
They're screwed. What are they going to do?
48
125542
2059
Им конец. Что они будут делать?
02:07
But I walked away thinking, they might be the model,
49
127625
2518
Но я уехал, думая, что они могут стать примером
02:10
the future model of the built environment, where they can adapt and be resilient
50
130167
3767
будущей искусственной среды, где можно адаптироваться и быть стойким,
02:13
rather than our fixed, man-made infrastructure.
51
133958
2268
а не нашей фиксированной, антропогенной структуры.
02:16
But there's typically three main approaches
52
136250
2059
Главным образом выделяют три подхода
02:18
to sea level rise and climate change.
53
138333
1851
к изменениям климата и уровня моря.
02:20
One of them is that we can do nothing and we can run away.
54
140208
2810
Один из них — ничего не делать и просто убежать.
02:23
And that's a pretty bad idea.
55
143042
1809
И это очень плохая идея.
02:24
As more than 40 percent of the world's population
56
144875
2351
Так как более 40 процентов населения земного шара
02:27
is living in coastal areas,
57
147250
1976
живёт в прибрежных районах,
02:29
as sea levels rise and as storms get worse and worse,
58
149250
2726
и с повышением уровня моря и всё более сильными штормами,
02:32
we're going to be more and more underwater.
59
152000
2143
больше и больше таких районов окажутся под водой.
02:34
So it's imperative that we solve this pretty demanding problem.
60
154167
4142
Поэтому крайне важно решить эту довольно сложную проблему.
02:38
The second is that we can build barriers.
61
158333
2560
Второй подход — построить барьеры.
02:40
We can build walls.
62
160917
1351
Мы можем построить стены.
02:42
The problem here is that we take a static solution
63
162292
2976
Проблема лишь в том, что мы принимаем статическое решение,
02:45
trying to fight against a superdynamic, high-energy problem,
64
165292
4684
пытаясь бороться с супердинамической, высокоэнергетической проблемой,
02:50
and nature is almost always going to win.
65
170000
2643
и природа почти всегда выходит победительницей.
02:52
So that's likely not going to work either.
66
172667
2059
Поэтому, скорее всего, это не сработает.
02:54
The third approach is using dredging.
67
174750
2059
Третий подход — использование драгирования.
02:56
So dredging is where you suck up a bunch of sand from the deep ocean
68
176833
3268
Драгирование — это выемка грунта из глубин океана
03:00
and you pump it back onto the beaches.
69
180125
1851
и вкачивание его на пляж.
03:02
If you go to any beach around the Northeast or Western Coast,
70
182000
2893
На любом пляже северо-восточного или западного побережья
03:04
you'll see that they use dredging year after year after year
71
184917
2851
вы увидите, что люди используют драгирование год за годом,
03:07
just to survive.
72
187792
1267
просто чтобы выжить.
03:09
It's really not a good solution.
73
189083
1810
Это не самое лучшее решение.
03:10
In the Maldives, they do the same thing, and they can build an island in a month,
74
190917
3892
На Мальдивах делают тоже самое и за месяц могут построить остров,
03:14
a brand new island they build from dredging.
75
194833
2601
совершенно новый остров за счёт драгирования.
03:17
But it's really, really bad for the marine ecosystem,
76
197458
2810
Это очень, очень плохо для морской экосистемы,
03:20
and then they become addicted to dredging.
77
200292
2059
к тому же появляется зависимость от драгирования.
03:22
They need to do that year after year.
78
202375
1809
Люди вынуждены делать это год за годом.
03:24
But in the time that it took them to build that one island,
79
204208
2810
Но за то время, которое уходит на строительство острова,
03:27
three sandbars built themselves,
80
207042
2351
три песчаные отмели сами собой возобновляются,
03:29
and these are massive amounts of sand
81
209417
2309
и это огромное количество песка —
03:31
so big you can park your boat on it,
82
211750
2018
настолько, что туда может пристать лодка.
03:33
and this is what's called a site visit.
83
213792
2184
Кстати, это и называется обзорной экскурсией.
03:36
It's really hard work.
84
216000
1309
Это тяжёлый труд.
03:37
(Laughter)
85
217333
2018
(Смех)
03:39
In Boston winters.
86
219375
1583
Когда в Бостоне — зима.
03:41
This is massive amounts of sand that naturally accumulates
87
221917
3559
Эти огромное количество песка, которое накапливается само по себе
03:45
just based on the forces of the waves
88
225500
2101
лишь за счёт сил волн
03:47
and the ocean topography.
89
227625
1851
и рельефа океана.
03:49
So we started to study that. Why do sandbars form?
90
229500
2393
Мы начали изучать появление песчаных отмелей.
03:51
If we could tap into that,
91
231917
1309
Если их исследовать,
03:53
we could understand it and we could utilize it.
92
233250
2351
мы бы могли понять и начать их использовать.
03:55
It's based on the amount of energy in the ocean
93
235625
2351
Они зависят от количества энергии в океане
03:58
and the topography in the landscape that promotes sand accumulation.
94
238000
3893
и топографии ландшафта, которая способствует накоплению песка.
04:01
So what we're proposing is to work with the forces of nature
95
241917
3267
Таким образом мы предлагаем работать с силами природы,
04:05
to build rather than destroy,
96
245208
2143
чтобы строить, а не разрушать.
04:07
and in my lab at MIT, we set up a wave tank,
97
247375
2351
И в лаборатории в MIT мы установили волновой бак —
04:09
a big tank that's pumping waves,
98
249750
2143
большой резервуар, который качает волны,
04:11
and we placed geometries underwater.
99
251917
2142
и поместили геометрические формы под воду.
04:14
We tried all sorts of different geometries.
100
254083
2518
Мы перепробовали различные структуры.
04:16
The waves interact with the geometry,
101
256625
2476
Волны вступают в контакт с такой структурой,
04:19
and then create turbulence and start to accumulate the sand
102
259125
3434
затем создают турбулентность и начинают собирать песок,
04:22
so the sand starts to form these sandbars on their own.
103
262583
3435
так песок начинает формировать эти песчаные отмели самостоятельно.
04:26
Here's an aerial view.
104
266042
1309
Это вид сверху.
04:27
On the left-hand side, you'll see the beach that's growing.
105
267375
2809
Слева вы можете увидеть пляж, который растёт.
04:30
In the middle you'll see the sandbar that formed.
106
270208
2351
Посередине вы уведите созданную песчаную отмель.
04:32
So these are geometries that collaborate with the force of the wave to build.
107
272583
3685
Эти структуры, которые совместно с силой волн участвуют в строительстве.
04:36
We then started to fabricate one. This was in February in Boston.
108
276292
3142
Затем мы начали их изготовление. В феврале в Бостоне.
04:39
We have large rolls of canvas.
109
279458
2351
У нас были большие рулоны холста.
04:41
It's a biodegradable material,
110
281833
1601
Это биоразлагаемый материал,
04:43
it's super cheap, easy to work with.
111
283458
2518
он очень экономичный и простой в использовании.
04:46
We then sew it into these large bladders,
112
286000
2851
Затем мы сшили из него большие цистерны
04:48
and then we flew over there.
113
288875
1476
и вылетели на место.
04:50
And I know what you're thinking. This is not the Fyre Festival.
114
290375
3018
И представляю, что вы могли подумать. Это не Fyre Festival.
04:53
(Laughter)
115
293417
1476
(Смех)
04:54
This is real life. It's real.
116
294917
2309
Это реальная жизнь. Всё по-настоящему.
04:57
And we flew there with these canvas bladders in our suitcases,
117
297250
3893
И мы полетели туда с этими холщовыми цистернами в чемоданах,
05:01
we got sunburned because it was Boston winter,
118
301167
2892
мы обгорели, потому что в Бостоне была зима,
05:04
and then we filled them with sand and we placed them underwater.
119
304083
3018
мы заполнили их песком и погрузили под воду.
05:07
These are exactly the same geometries that you saw in the tank,
120
307125
3184
Это точно такие же структуры, которые вы видели ранее в резервуаре,
05:10
they're just human scale.
121
310333
1810
только размером с человека.
05:12
Large objects filled with sand,
122
312167
1684
Большие мешки, заполненные песком,
05:13
we'd place them underwater, they're just really simple geometries.
123
313875
3518
мы поместили под воду — это довольно простые формы.
05:17
In the front of them, you'll see it's clear water.
124
317417
2934
И на их передней части вы уведите прозрачную воду.
05:20
The waves are crashing over.
125
320375
2184
Волны разбиваются о них.
05:22
It's quite clear.
126
322583
1310
Вода достаточно чистая.
05:23
And then on the backside, there's turbulence.
127
323917
2142
А сзади появляется турбулентность.
05:26
The water and the sand is mixing up.
128
326083
2226
Вода и песок перемешиваются.
05:28
It's causing sediment transport, and then the sand is accumulating.
129
328333
3476
Это вызывает перенос отложений, а затем песок накапливается.
05:31
You'll see some friendly stingrays here that visited us.
130
331833
2935
Посмотрите, нас посетили несколько дружественных скатов.
05:34
On the left is day one, the right is day three.
131
334792
2767
Слева — день первый, а справа — день третий.
05:37
You'll see the sand ripples in the light areas
132
337583
2226
Вы видите песчаную рябь на светлых участках,
05:39
where the sand is accumulating
133
339833
1476
где собирается песок
05:41
just after two days.
134
341333
1726
всего спустя два дня.
05:43
So this was last February, and it's very much ongoing work.
135
343083
3393
Это было в прошлом феврале, и ещё многое предстоит сделать.
05:46
This is just in the beginning of this research.
136
346500
2559
Это только начало данного исследования.
05:49
Over the next year and longer,
137
349083
1726
Со следующего года и далее
05:50
we're going to be studying this through satellite imagery
138
350833
2768
мы собираемся изучать это с помощью спутниковых снимков
05:53
and bathymetry data
139
353625
1309
и батиметрических данных,
05:54
to understand what the short-term and long-term impacts are
140
354958
3518
чтобы понять, каковы краткосрочные и долгосрочные последствия
05:58
of natural sand accumulation in the environment.
141
358500
2976
накопления песка в окружающей среде.
06:01
And the bigger vision, though,
142
361500
1518
И в будущем
06:03
is that we want to build submersible geometries,
143
363042
2309
мы хотим построить подводные структуры,
06:05
almost like submarines that we can sink and float.
144
365375
3101
почти как подводные лодки, которые погружаются и плавают.
06:08
Like adaptable artificial reefs,
145
368500
2101
Как приспосабливаемые искусственные рифы —
06:10
you could deploy them
146
370625
1268
вы могли бы развернуть их
06:11
if there's a storm coming from one direction or another
147
371917
3309
в зависимости от направления шторма
06:15
or if the seasons are changing,
148
375250
1518
или изменения времена года.
06:16
you can use these adaptable reef structures
149
376792
2476
Эти адаптируемые рифы можно использовать
06:19
to use the force of the waves to accumulate sand.
150
379292
3267
и благодаря силе волн собирать песок.
06:22
And we think this could be used in many coastal regions
151
382583
2601
Мы думаем, что это можно применить в прибрежных регионах
06:25
and many island nations around the world.
152
385208
2726
и на многих островных государствах по всему миру.
06:27
But when we think about building smarter environments,
153
387958
2601
Но когда мы думаем о формировании умной среды,
06:30
think of smarter buildings or smarter cars or smarter clothing,
154
390583
3685
об умных домах, умных машинах или об умной одежде,
06:34
that typically means adding more power,
155
394292
2476
обычно подразумевается, что нужно больше силы,
06:36
more batteries, more devices, more cost, more complexity
156
396792
4017
больше батарей, больше устройств, больше затрат и больше сложности,
06:40
and ultimately more failure.
157
400833
2226
в конце концов больше неудач.
06:43
So we're always trying to think about how do we build smarter things with less?
158
403083
3851
А мы стараемся думать: как построить умные вещи с наименьшими затратами?
06:46
How do we build smarter things that are simple?
159
406958
2726
Как мы построим умные вещи, которые были бы простыми?
06:49
And so what we're proposing at the lab and with this project specifically
160
409708
3643
Мы предлагаем в лаборатории и конкретно в этом проекте
06:53
is to use simple materials like sand
161
413375
2726
использование простых материалов, таких как песок,
06:56
that collaborates with forces in the environment like waves
162
416125
3351
которые взаимодействуют с силами природы, например волнами,
06:59
to accumulate and adapt.
163
419500
2268
чтобы накапливаться и адаптироваться.
07:01
And we'd like to work with you, collaborate with us, to develop this,
164
421792
3309
Мы бы хотели работать с вами, сотрудничайте с нами, чтобы развивать,
07:05
to scale it and apply this way of thinking.
165
425125
2434
масштабировать и применять этот способ мышления.
07:07
We think it's a different model for climate change,
166
427583
2768
Мы думаем, что это новая модель для изменения климата,
07:10
one that's about adaptation and resilience
167
430375
2643
та, которая основана на адаптации и устойчивости,
07:13
rather than resistance and fear.
168
433042
2976
нежели на сопротивлении и страхе.
07:16
So help us turn natural destruction into natural construction.
169
436042
4559
Помогите нам превратить естественное разрушение в естественное строительство.
07:20
Thank you.
170
440625
1309
Спасибо.
07:21
(Applause)
171
441958
2625
(Аплодисменты)
Об этом сайте

Этот сайт познакомит вас с видеороликами YouTube, полезными для изучения английского языка. Вы увидите уроки английского языка, преподаваемые высококлассными учителями со всего мира. Дважды щелкните по английским субтитрам, отображаемым на каждой странице видео, чтобы воспроизвести видео оттуда. Субтитры прокручиваются синхронно с воспроизведением видео. Если у вас есть какие-либо комментарии или пожелания, пожалуйста, свяжитесь с нами, используя эту контактную форму.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7