Cesur yeni malzeme dünyası

Kendi kendine ayağınızı sarmalayan bir ayakkabı. Telefon haline dönüşen bir bilek bandı. Su verildiğinde şekli ve rengi değişen bir çiçek. Çay hazır olduğunda açılan bir çay yaprağı.

Bu saydıklarımız, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) Ortam Laboratuvarlarının Profesör Hiroshi Ishii yönetimindeki Dokunsal Ortam Grubu tarafından hayal edilen ve deneyleri yapılan konsept ve malzemelerden sadece birkaçı. Prototip aşamasına getirilen ürünlerden biri, ısıya ve neme karşı tepki veren bakteri tabanlı bir malzeme olan bioLogic kumaştır. Bu kumaştan yapılmış giysiyi giyen kişi sıcaktan bunalarak terlediğinde kumaşın hava almasını sağlayan delikler açılabilir.

Lining Yao başkanlığındaki BioLogic ekibi içinde Wen Wang, Guanyun Wang, Helene Steiner, Chin-Yi Cheng, Jifei Ou, Oksana Anilionyte ve Alana Solá yer alıyor.

MIT'de dördüncü sınıfta doktora öğrencisi olan Lining Yao, laboratuvardaki araştırmacılar geleceğin malzemelerini öngörmeye çabalarken çalışma arkadaşlarıyla birlikte bu ve buna benzer diğer pek çok konsept üzerinde çalışmalar yürütüyor. Lining Yao Metalworking World'e çalışmalarını anlattı.

Çin'in İç Moğolistan bölgesinde büyüdünüz. Bu deneyim bugünkü çalışmalarınız için nasıl bir ilham kaynağı oldu?

Bilgisayarın veya televizyonun olmadığı bir bölgeden geliyorum; elimde sadece doğaya dayalı malzemeler vardı. Mesela, ormandan çam kozalakları toplardım. Yağmurdan sonra kozalaklar açık olurdu, ama alıp eve götürdüğünüzde ve birkaç gün bıraktığınızda kozalağın kabukları kapanmaya başlardı. Çam kozalağı kabuklarının çok akıllı bir malzeme olduğunu anladım. Pek çok defa açılıp kapanabiliyor; bu geri döndürülebilir bir dönüşüm ve tetikleyicisi de ortamdaki nem. BioLogic malzemelerin çalışma sistemine çok benziyor.

Bugün ne tür malzemeler üzerinde çalışıyorsunuz?

BioLogicprojesinde, natto adlı bir bakteriye odaklandık (Japonya'da popüler bir fermante soya fasulyesi yemeği yapmak için kullanılır). Tıpkı çam kozalakları gibi ortamdaki neme bağlı olarak genişliyor veya sıkışıyor. Böylece mikron boyutlu bakterileri kullanarak farklı şeyler yaptık; renk değiştiren çiçekler veya şekil değiştiren abajurlar gibi. Ama en büyük uygulama, terle etkinleşen giysiler oldu.

Başka hangi projeler üzerinde çalıştınız?

BioLogicprojesinden önce, araştırmacı Ryuma Niiyama, Jifei Ou ve danışmanım Hiroshi Ishii ile birlikte pnömatik tabanlı malzemeler üzerinde çalışıyorduk. En önemlisine Pnömatik Kullanıcı Arayüzü adını vermiştik ve yumuşak robotik teknikleri kullanıyorduk. Yumuşak, şişirilebilen ve şekil değiştirebilen yapılar kullanarak telefonlar, lambalar ve iPad kılıfları yaptık. Bunlar hep görselliği yüksek ürünler; bu nedenle kelimelerle anlatmak yerine çevrimiçi videoları izlemeniz daha pratik olacaktır (filmler aşağıdadır).

Bize ayakkabılarla ilgili çalışmalarınızdan söz eder misiniz?

Çalışma arkadaşlarım Jifei Ou ve Daniel Tauber ile birlikte, New Balance ile işbirliği yaparak sertliği değişebilen bir ayakkabı yaptık. Şirketin spor tasarımcıları bize bu tür ayakkabılara ihtiyaç duyulan çeşitli senaryolar anlattılar. Örneğin, yürürken ayakkabının olabildiğince yumuşak olması gerekir; ama koşarken desteğe ihtiyaç duyarsınız; tırmanırken veya dağ yürüyüşü yaparken ayakkabının başka bir bölümünün sert olması gerekir. Sorun, ayakkabının farklı bölümlerinde sertliği dinamik olarak nasıl ayarlayacağınızdır.

Bu projelerden ticari olarak sunmak için üzerinde çalıştıklarınız var mı?

Biz bir araştırma laboratuvarı olduğumuz için ürünleri ticari olarak sunmak yerine uzun dönemli vizyon daha fazla ilgimizi çekiyor. Ayrıca bazı teknik engeller de görüyoruz. Örneğin kumaşın dokusu gerçek anlamıyla yıkanabilir değil; bu nedenle tişörtün birkaç gün giyilebileceği Olimpiyatlar gibi spesifik senaryolarda tek seferlik kullanımlar düşünüyoruz. Yaygın bir biçimde kullanıldığını görmek bizim de hoşumuza gider, ama pazara tamamen yayılmak gibi bir hedefimiz yok.

Birkaç yıldan beri “duyarlı malzemeler” adını verdiğiniz malzemelerle çalışıyorsunuz; bunların geleceğini nasıl görüyorsunuz?

Duyarlı malzemeler gelecekte kesinlikle çok ilginç bir role sahip olacak. “Duyarlı” derken malzemelerin kendi davranışlarına ve zekalarına sahip olacaklarını anlatmak istiyorum. Çevreden gelen farklı uyarıcıları ve kişilerin onlara nasıl dokunduklarını veya iletişime geçtiklerini algılayabilecek ve buna karşılık olarak şekil, renk veya sertlikleriyle tepki verecek ya da optik, mekanik ya da elektriksel özelliklerini değiştirebilecekler. Örneğin ayakkabı yürüdüğünüzü, bisiklete bindiğinizi veya dağ yürüyüşü yaptığınızı anlayabilir ve bir şekilde sizin ihtiyaçlarınızı hesaplayıp aktivitenizi destekleyecek biçimde farklı bir sertlik sunabilir. Veya kumaş sizin terlediğinizi algılayıp otomatik şekilde açılarak buna tepki verebilir. Siz serinledikten sonra vücudunuzu sıcak tutmak için yeniden kapanabilir.

Çalışmalarınız sürdürülebilirliğe nasıl katkı sağlıyor?

Duyarlı malzemeler fikri, bir şeyi çeşitli senaryolarda kullanılabilecek şekilde yapmaktır. Bir endüstriyel tasarımcı olarak farklı ürünler için farklı malzemeler seçmek üzere eğitim aldım. İki sandalyeye ihtiyacınız olduğunu düşünelim. Sabah hızlı bir kahvaltı yaparken, bitirince kalkıp gitmeniz gerektiğini size hatırlatması için pek rahat olmayan bir sandalye istersiniz. Ancak, akşam oturacağınız sandalyenin yumuşak ve rahat olmasını tercih edersiniz. Duyarlı malzemeler fikrinin özünde tek bir şeyin farklı senaryolara uyarlanabilmesi bulunur. Farklı kullanımlara yönelik beş ayrı sandalye satın almak yerine sadece bir sandalye satın aldığınızı ve bu sandalyenin sertliğini ve şeklini otomatik olarak ayarladığını düşünebilirsiniz. Her ne kadar çalışmalar henüz başlangıç aşamasında olsa da, malzemeler yeterince sağlam olursa ve uygun davranış sergilerse satın almanız gereken ürünlerin sayısı azalabilir.

Malzeme sektöründeki kişilere herhangi bir öneriniz var mı?

Ben çok sayıda disipline sahip bir kurumda çalışıyorum ve farklı disiplinler arasındaki karşılıklı etkileşimin çok önemli olduğunu düşünüyorum. Pek çok bilim insanı, tasarımcıların işinin onların buluşlarını alıp süslemek olduğunu düşünür. Tasarımcılar ise kendilerini normal kullanıcıyla bilim insanı arasında bir köprü olarak görürler. Ancak bana göre, buluşlar gerçekte diğerlerinin güçlü yönlerini tarafsız bir saygı içinde anlamaktan geçiyor. Bilim insanı ve tasarımcı kendi farklı düşünce biçimlerine dayalı olarak farklı hayal güçlerine sahiptir. Bu nedenle ben disiplinler arası işbirliğini artırmayı ve alışık olmadıkları bir şeyleri yapma cesaretine sahip olmalarını öneririm.

Video

Lining Yao'nun projeleri ve malzemeleriyle ilgili filmleri izleyin.

Aspen Enstitüsü için hazırlanan sunum
MIT Müzesindeki konuşma