The Creators Project

Um Pé No Futuro: “Materiais Vivos” Podem Produzir Sapatos Que Se Auto Reparam

Rachel Armstrong é uma cientista envolvida na criação de “materiais vivos”—materiais que podem crescer, se auto reparar e até responder às mudanças do ambiente. O conceito parece coisa de livro de ficção científica, e por enquanto os materiais ainda não estão realmente vivos (eles não possuem DNA), eles só imitam as propriedades dos organismos vivos.

Armstrong pesquisa o conceito juntamente com vários colaboradores. Ela ajudou a desenvolver o sistema usado na instalação semiviva Hylozoic Ground de Philip Beesley, feita de máquinas cibernéticas com sensores e processadores de efeitos primitivos. Mas a parte principal de sua pesquisa com esses materiais vivos explora uma tecnologia emergente chamada protocélulas, que são versões sintéticas de células, modificadas por cientistas para apresentar comportamentos escolhidos.

Por exemplo, elas podem ser modificadas para capturar dióxido de carbono e usadas em “tintas inteligentes” que podem transformar emissões de carbono em carbonato sólido, como calcário, assim a parte de fora da sua casa se torna “arquitetura de carbono negativo”. E nós não inventamos isso, esse é um dos usos que a Dra. Armstrong está explorando como aplicação potencial para essas células feitas pelo homem. Outra aplicação é para impedir que Veneza afunde, usando recifes que se auto reparam para fazer as fundação das construções “crescerem” de novo.

Uma protoconcha

Esse conceito pode se estender para além da arquitetura. Outro uso potencial é como substituto das solas de calçado comuns, tomando o lugar daquelas solas porcarias de borracha, couro, madeira, etc. Chega de saltos quebrados e de ter que mandar suas botas favoritas para o sapateiro toda hora, isso vai acabar como uma curiosa relíquia de uma época muito mais simples e menos civilizada.

Essa proto-sola (atualmente “nos primeiros estágios de desenvolvimento de produto”) vai consistir de um reservatório de fluído tipo bolha alojado no salto do calçado e vai conter todos os ingredientes para criar, quando necessário, novas protocélulas. Essas novas células serão então injetadas nas áreas que necessitam de reparo, tapando buracos com substâncias sólidas que são ativadas pelo dióxido de carbono do ar. Enquanto você mantiver o salto abastecido com as substâncias químicas necessárias, que provavelmente estarão disponíveis no supermercado mais perto de você, (e que “virão em muitas opções de substâncias que podem ser misturadas para combinar com o gosto do freguês: antiderrapante, extra durável, produtora de calor, que libera gás para dar maior conforto, com cheiro, em cores diversas e até que brilham no escuro para quem quiser deixar pegadas fosforescentes”), sua sola vai continuar a se auto reparar.

Fizemos algumas perguntas para a Dra. Armstrong para descobrir um pouco mais sobre essas intrigantes solas de calçado e sobre como a ideia das protocélulas estará cada cada vez mais presente no nosso cotidiano:

The Creators Project: Como você chegou à ideia da proto-sola? Era uma maneira de testar a tecnologia das protocélulas? Ou você só ficou de saco cheio dos buracos nos seus sapatos?
Dra. Rachel Armstrong: Na verdade os sapatos de protocélulas foram uma resposta a um post de Bruce Sterling de algumas semanas atrás. Eu respondi imediatamente mas precisava identificar um visual que incorporasse a ideia das protocélulas como um sistema de auto reparo por demanda.

Há várias razões para ter imaginado tão facilmente a proto-sola. Tenho trabalhado no desenvolvimento de contextos das protocélulas como tecnologia desde 2009 e identificando situações em que esse tipo de abordagem para solução de problemas fosse significativa. Soluções mecânicas para problemas cotidianos (substituição de “partes”) são o jeito mais comum de enfrentar desafios diários, então quando Bruce providenciou um contexto em que a tecnologia de protocélulas poderia representar um papel significativo, ficou claro como o sistema poderia funcionar.

Como você escolheu o visual?
O calçado biomecânico de Michael Wihart (abaixo) foi uma escolha perfeita como estética exemplar de um sapato de protocélulas e a noção de Nano Supermercado da Next Nature forneceu uma inspiração posterior de como um calçado de protocélula poderia se tornar uma experiência diária.

O que acho interessante sobre a aplicação da tecnologia de protocélulas é quando ela desaparece no aspecto mundano de nossas vidas, ao invés de ser fetichizada como “uma coisa diferente”—de maneira como os gadgets são itens de moda hoje em dia. Não há nada de errado em fazer a tecnologia hiper visível e envolvê-la numa experiência estética, mas é igualmente interessante desenvolver alguma coisa que simplesmente se derrete no fluxo de nossas vidas, como as ondas eletromagnéticas que permitem o funcionamento dos telefones e da internet. Da mesma maneira na situação da Veneza do Futuro (em que a cidade pode ser recuperada através do crescimento de um recife calcário artificial abaixo de suas fundações) retrata um contexto em que a aplicação em larga escala da tecnologia de protocélulas permaneceria marcantemente invisível e ainda assim incrivelmente funcional. É possível pensar no recife veneziano com um iceberg processador dinâmico que gera resultados ambientais. Da mesma forma o calçado de protocélulas é simplesmente uma versão em menor escala do mesmo tipo de material, que computa essa matéria terrestre produzida todos os dias e que nós também não notaríamos.

Quanto tempo vai levar até vermos esse tipo de produto—solas auto reparadoras, tinta inteligente—disponíveis no mercado?
O desafio tecnológico e de design é como reunir conjuntos de “actantes” (participantes não humanos das nossas vidas cotidianas—definidos por Jane Bennet no livro Vibrant Matter) que sabemos que têm uma afinidade uns com os outros e organizar essa justaposição no tempo e no espaço. Essa abordagem é apoiada por uma leitura complexa do mundo e nós ainda não descobrimos exatamente como lidar e projetar com essa complexidade. O sistema de protocélulas fornece um modelo que pode nos ajudar a aprender sobre as aplicações práticas da teoria da complexidade e testá-las em situações comuns, projetando produtos que já usamos.

Eu considero o sistema de protocélulas como sendo potencialmente a tecnologia mais engajada natural e ambientalmente até o momento. Seus equivalentes estão em estágios similares de desenvolvimento nos campos da computação como “computação não convencional” e “computação morfológica”, que procuram dar uma corpo à informação como abordagem para resolver problemas.

Então isso pode acontecer logo com a proto-sola?
Em termos de implementação prática desse tipo de tecnologia, como a proto-sola—com o tipo certo de fusão, podemos ter sistemas operando dentro de 3 a 5 anos. A questão atualmente é que não temos produtos existentes em circulação ainda. Tintas de protocélula estão sendo consideradas por algumas companhias de tinta mas nada está definido ainda, então o tipo certo de investimento que precisamos para para fazer essas ideias acontecerem não é suficiente ainda para fazer a jornada da ideia para a realidade implementada.

Seja o sistema uma tinta de protocélula, um recife gigante ou uma simples sola, os mesmos princípios por trás de todos esses produtos e do desenvolvimento de qualquer um desses projetos vão nos ensinar sobre as novas maneiras de fazer e formar nossos ambientes de uma maneira mais ecológica. Os processos computacionais compartilham a mesma “linguagem” que a biologia nos princípios da química e da física (em contraste à computação digital, cujos elétrons e saídas mecânicas mostradas não têm uma conexão inata com nosso ambiente então temos que desenvolver aparelhos como impressoras, ou agir sob instruções digitais nós mesmo em resposta às informações que carregam).

Isso pode se estender para toda uma linha de vestuário?
A tecnologia de protocélulas é uma abordagem de solução de problemas—ao invés de uma “coisa”que funciona de uma maneira em particular, isso tem um grande potencial de também se estender para outras formas de vestuário. Protocélulas são apenas “contêineres” de gotejamento que podem se mover quimicamente em torno do tempo e do espaço e que são desencadeadas por um contexto específico. Protocélulas precisam de condições úmidas para ser úteis e por isso precisam ser contidas num sistema “vascular” que permita que elas “interajam” com o ambiente em pontos de ventilação, válvulas e sensores que podem ler as mudanças ambientais e permitir que o sistema responda apropriadamente ao contexto.

Vocês já têm outros produtos de protocélula em desenvolvimento?
O “sistema vascular” de protocélulas podem ser materiais em si. Eu adoraria ver um sistema capilar no estilo “Bit Flow” do Julius Popp que produzisse resultados que só fossem legíveis de certas perspectivas—uma forma de material computacional anamórfico. Tecidos vasculares de protocélulas poderiam também ser super visíveis e incorporados na superfície de vestimentas convencionais, ou desaparecer no interior dos tecidos e enchimentos de casacos. Soluções de protocélulas em vestimentas podem vir a carregar muita da funcionalidade da tecnologia da proto-sola, como a capacidade de gerar calor em condições frias, fluorescência, ou mudar de cor, talvez através de um fantástico display de padrões que se auto organizem.

Finalmente, como a tecnologia de protocélulas é simplesmente um hardware, o espectro de suas aplicações é limitado apenas pela nossa imaginação. Também, e talvez ainda mais importante, a tecnologia de protocélulas precisa de apoio no nível mais básico de pesquisa e desenvolvimento, e apoio nacional e financiamento são vitais para que esses campos de pesquisa alcancem a maturidade tecnológica necessária para começar a preencher alguns dos nossos sonhos e desejos.

(Veja o post de Bruce Sterling no Beyond the Beyond)