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13 de abril de 2023

Neri Oxman: ecología de materiales para construir el futuro

Arquitectura
Neri Oxman es una arquitecta, diseñadora, científica y profesora del MIT Media Lab donde dirige un grupo multidisciplinar de investigadores. Sus proyectos de investigación abordan temas relacionados con la construcción y el diseño ambiental. Junto con su equipo realiza proyectos combinando la ingeniería de materiales, la biología, el diseño y la computación, entre otras disciplinas. Ella define su trabajo como Material ecology (ecología de materiales) porque investiga sobre nuevos materiales basándose en la naturaleza y siendo respetuosa con ella, pero desde una perspectiva muy innovadora. Se inspira en los ecosistemas naturales para crear biomateriales que puedan producirse a escala industrial pero que no dejen residuos si no que se biodegraden. Se basa en que, en los ecosistemas, la materia de cada organismo que lo compone alimenta el ciclo de vida de otro, no hay desperdicio porque todo tiene un valor y una función. Esta noción de ciclo natural donde todo sirve y nada se desperdicia es la inspiración de la que parten sus investigaciones sobre materiales. En vez de como simplemente arquitecta, Neri Oxman se define como Bioarquitecta y está considerada una de las personas más relevantes en el mundo de la innovación y la creatividad.

Biopolímeros
El Mediated Matter, su grupo de investigación, ha innovado y desarrollado biocompuestos a base de agua y otras sustancias comunes en la naturaleza, creando biopolímeros que sustituyen al plástico. Según ella, cualquier cosa hecha con plásticos se puede fabricar con biopolímeros. Utiliza materiales muy abundantes en la naturaleza como la celulosa, la pectina o el quitosano para crear biomateriales programables fabricados de manera digital. Estos biopolímeros se pueden utilizar para realizar construcciones de la misma manera que los materiales industriales tradicionales, pero con mínima huella ambiental.

Cultivo de materiales
En el centro del diseño generativo o material ecology está la idea de cerrar el círculo de la sostenibilidad. Los materiales de construcción, por ejemplo, suelen ser naturales (piedra, arena o arcilla para ladrillos y vidrio, madera…) pero se usan de manera extractiva, sin reemplazarlos a la naturaleza. El objetivo del grupo de investigación de Neri Oxman es conseguir “cultivar” esos materiales de construcción para poder reducir los residuos industriales y su impacto ambiental. Se trata de utilizar los biomateriales impresos en 3D en el propio lugar donde se alojará la construcción para minimizar el impacto en el entorno. Una muestra de que esta forma de construir es posible es su estructura Aguahoja (sus polímeros están basados en el agua y tiene forma de hoja). Consiste en la impresión robótica de una malla de celulosa y quitosano de cinco metros de altura que se ve influida y alterada por la humedad y la temperatura del entorno. Se degrada con la lluvia de manera estudiada, de tal forma que los desechos de esta degradación sirven para alimentar a la propia estructura, al propio biomaterial, en un ciclo continuo y circular. Materiales orgánicos, moldeados por el agua e impresos por un robot: ingeniería, biología, ciencia de materiales y computación para soñar con un futuro más sostenible.

Doctora
Proveniente de una familia de arquitectos, la primera vocación de Neri fue la medicina y empezó la carrera pero, tras dos años de estudio, decidió dejarla por la arquitectura. Una vez finalizada, la construcción convencional no era lo que le llamaba la atención sino que prefería investigar sobre cómo se relacionaban las estructuras de las construcciones con los hábitats en los que se ubicaban y pensar en nuevas formas de construcción que dieran respuesta a los retos ambientales. Se doctoró en arquitectura el MIT con una tesis sobre el diseño de materiales sensibles.

Eclecticismo
Tanto su equipo de trabajo como sus trabajos son eclécticos y lo mismo aparecen en revistas científicas que se exponen en museos de arte contemporáneo. Sus proyectos, de indudable valor tanto científico como estético, han sido expuestos en el MOMA de Nueva York, en el Museo de arte moderno de San Francisco, en el Centro Pompidou de París, pero también en museos de ciencias como el de Boston o en el propio MIT.

Futuro
Las investigaciones que lleva a cabo su grupo proponen proyectos que servirán para resolver problemas futuros, soluciones que servirán dentro de 50 o 100 años. Si investigaran un problema actual ya estarían desactualizados. En el Media Lab del MIT siempre van adelantados a su tiempo; allí se crearon hace décadas muchas de las tecnologías innovadoras con las que hoy convivimos.

Grupo de investigación
La ciencia y la investigación no es un trabajo solitario sino de grupo. Neri Oxman es partidaria de lo heterogéneo, para que las ideas y las soluciones surjan desde cualquier punto de vista y se aporten soluciones desde cualquier rama de la ciencia. Las investigaciones que realizan son complejas y es necesario abordarlas desde distintas miradas. A su grupo de investigación del Mediated Matter ella lo llama “el arca de Noé” porque incluye a dos personas de cada disciplina: ciencia de materiales, informática, biología, biomedicina, ingeniería de productos, neurociencia, inteligencia artificial, diseño gráficos, arquitectura… entre otras.

Huella ambiental
Sus investigaciones siempre parten de la naturaleza y cualquier proyecto que emprenda tiene que intentar ser lo más respetuoso posible con el medioambiente y dejar la menor huella ecológica. Es el caso de los materiales creados para el proyecto Aguahoja. Para realizar el primer prototipo de este pabellón reutilizó 5740 hojas caídas, 6500 pieles de manzana y 3135 caparazones de gambas que acabaron biodegradándose.

Israel
A pesar de residir desde hace casi veinte años en EE. UU., Neri proviene de Israel y está muy ligada a sus orígenes. Nacida en la ciudad de Haifa, recuerda con nostalgia el huerto de su abuela en el Monte Carmelo, donde nació su pasión por mantener y observar a la naturaleza para aprender de ella.

Journal of desing and science
El interés por romper las barreras entre ciencia y diseño la llevó a fundar esta revista que trasciende las disciplinas académicas tradicionales y explora temas controvertidos en la ciencia, el diseño o la sociedad dando importancia a los matices y las interacciones entre todos los saberes.

Ciclo de Krebs
En origen, el ciclo de Krebs es una ruta metabólica, una serie de reacciones químicas que suceden en la mitocondria de las células eucariotas y que es parte de la respiración celular. Basándose en este ciclo, Neri Oxman creó el ciclo de Krebs de la creatividad para explicar que de la ciencia al arte hay solo un paso. La creatividad es un ciclo de movimiento constante que pasa por distintas etapas. La ciencia convierte la información en tecnología, la ingeniería el conocimiento en utilidad y el diseño convierte la utilidad en comportamiento, en un contexto cultural, y el arte, finalmente, toma esa conducta y cuestiona con ella la percepción del mundo. En este ciclo, cada pieza alimenta a la siguiente en una rueda de creatividad e innovación sin fin.

Luz
Raycounting es un proyecto en el que una superficie originalmente plana se convierte en curva por un diseño en que se aplican parámetros de luz. Se trata de un método que podría servir para generar construcciones personalizadas de luces y sombras según el registro que se hiciera de la intensidad y orientación de la luz sobre el material.

Medioambiente
Su trabajo redefine la relación entre la materia y el medioambiente para ser completamente respetuoso con el entorno y el uso de los materiales provenientes de la naturaleza. Muchos de sus trabajos han sido fabricados por animales o creados por procesos naturales. Ha usado abejas en Synthetic Apiary  para poder estudiar su comportamiento y cómo construían las colmenas. También realizó estructuras con gusanos de seda, pero al contrario de lo que ocurre cuando se usan en la industria textil convencional, los gusanos no se hirvieron para lograr el capullo con la seda intacta, sino que se respetó su ciclo completo.

Naturaleza editable
Conseguir actuar como la naturaleza y realizar procesos que no la alteren, sino que sean colaboradores con ella es el motor de sus investigaciones. Describe su trabajo como un cambio sustancial en el que se pasa de la economía extractiva, de explotar recursos de la naturaleza a «editarla» como se hace en biología. Trabaja, por ejemplo, con la caseína, una proteína láctea biodegradable tan fuerte como el hormigón pero con menor huella ecológica que tras su vida útil se pudre e integra de nuevo en el ciclo natural. Investiga cómo construir con nuevos materiales lo que ahora construimos en plástico y derivados del petróleo.

Organismos vivos
El grupo está investigando sobre el uso de distintos organismos vivos, desde hongos a bacterias, para crear trajes elaborados con bioelementos que protejan de las radiaciones y que podrían ser usados en el espacio. Cuando describe el mundo lo hace hablando del medio ambiente que nos rodea como un gran organismo cambiante, con propiedades y límites que son difusos y en los que intervenimos. Esa intervención que hasta ahora ha sido perniciosa para el medioambiente ella pretende redefinirla y rediseñarla de manera respetuosa. Pero quizás uno de sus trabajos más curiosos con bioelementos es Mushtari una especie de corsé hecho de un tubo retorcido de biopolímero impreso en 3D en el que  se inyectan microalgas, cianobacterias, levaduras de panadería y E.coli para que reaccionen.

Premios
En 2009 fue incluida en la lista de la revista ICON de “20 arquitectos más influyentes para dar forma a nuestro futuro”. Fue medalla Collier del MIT en 2016 y ese mismo año el Foro económico mundial la nombró Líder cultural. Ha obtenido además el premio Innovación por Diseño, de la revista Fast Company (2015), por el proyecto Wanderers , el reconocimiento del Instituto Estadounidense de Arquitectos Mujeres en Diseño (2014) y el premio «Pride of America» de la Corporación Carnegie (2014) entre otros.

Quitosano
Uno de los materiales naturales con los que trabaja es el quitosano, semejante a la quitina, que se encuentra en los crustáceos y que está usando, junto con la pectina de la piel de los limones o manzanas, para crear biomateriales que pueden sustituir a algunos plásticos. Estos materiales se usaron en la construcción de Ocean Pavillion y dieron como resultado una combinación de estructuras duras y flexibles en forma de hojas.

Respeto y Responsabilidad
La tecnología tiene que ser responsable porque sino no tiene futuro. Todas sus investigaciones se basan en el respeto y la responsabilidad, no solo hacia las personas si no hacia todos los organismos vivos.

Seda
Construyó el Pabellón de la seda con 6500 gusanos colocados en una cúpula hilada por robots, para buscar una manera alternativa a la construcción y la fabricación. El pabellón se colocó suspendido para poder entrar en él y observarlo. El grupo de Oxman utilizó los gusanos de seda tejiendo sobre la estructura de malla y permitió que, tras la metamorfosis, se convirtiesen en mariposas sin alterar sus ciclos vitales y logrando más gusanos tejedores.

Tropismos
Ha realizado varias publicaciones sobre sus proyectos tanto sola como con su equipo de Media Lab. La primera de ellas en 2006 se tituló Tropismos: cálculo de los morfo-espacios teóricos de los sistemas de crecimiento ramificado. Otras publicaciones han aparecido en su blog Material ecology como ¿Qué pasara si nuestros edificios creciesen en vez de ser construidos? Y junto con su equipo ha publicado artículos sobre el ADN de los fluidos impresos en 3D o la fabricación aditiva de vidrio ópticamente transparente.

Unión del arte, diseño y ciencia
Sus primeros proyectos terminaban siempre con la creación de una pieza útil, un mueble, un tejido, una superficie o cualquier otro objeto. Todos tenían un indudable valor estético además de científico. Para Neri, el diseño que solo piense en embellecer el mundo no sobrevivirá. Es necesario investigar y entender cómo funciona la naturaleza para ser como ella, a la vez bella y perfectamente funcional. Promueve el intercambio de ideas no solo con científicos sino con agentes sociales y artistas. Relacionado con este intercambio ha colaborado con diseñadoras de moda y artistas. La cantante BJORK llevó unas máscaras creadas en el laboratorio de Oxman en su gira de 2016. Se trataba de unas máscaras de plumas impresas en 3D y basadas en el rostro de la cantante. Para crearlas, el equipo de Neri Oxman desarrolló una investigación piloto en impresión 3D, una de la ramas de sus trabajos.

Vidrio
En 2015 uno de los equipos del Mediated Matter comenzó a investigar sobre el vidrio y las posibilidades de impresión del vidrio fundido en 3D. Hasta ese momento se podía usar el polvo de vidrio en impresiones, pero el resultado era piezas muy frágiles y opacas. El equipo trabajó en colaboración con el Glass Lab del MIT y el Wyss Institute para recrear mecánicamente los procesos tradicionales de producción y diseñaron una impresora para cristal ópticamente transparente, la G3DP a la que llaman “la máquina de coser de vidrio”. Esta máquina controla el proceso de transparencia, color, textura y dureza, e imprime piezas de vidrio que pueden usarse en arquitectura o en la creación de pequeños objetos.

Walden Pond
Suele escaparse a orillas del lago Walden, cercano a la ciudad de Concord donde trabaja, a reconectar con la naturaleza y reflexionar. Ese es el mismo lugar en el que Henry David Thoreau escribió en 1854 su ensayo Walden, la vida en los bosques sobre el periodo de dos años, dos meses y dos días que pasó en el bosque alejado de la civilización y que está considerado uno de los primeros tratados ecologistas.

Cartesian WaX
Cartesian Wax fue uno de los primeros proyectos en los que trabajó y en él exploraba la organización y distribución de una estructura de mosaico continuo y cómo se puede adaptar a las distintas condiciones físicas de calor, luz, necesidades estructurales… Está realizada en cera y resina e inspirada por Descartes, ya que el filósofo francés solía decir que la esencia de la cera es todo lo que sobre vive a los continuos cambios de la forma física de la propia cera.

Yet
A pesar de que su interés principal es la búsqueda de nuevos materiales relacionados con organismos vivos, también investiga para mejorar los materiales convencionales. YET es el nombre de la escultura de vidrio de más de 3 metros de altura, con iluminación en su interior, que fabricaron con la impresora G3DP como prueba de que la construcción con vidrio altamente resistente es posible. Además de permitir fabricar digitalmente estructuras muy complejas con vidrio muy resistentes, este material reduce la dispersión del calor.

 

Referencias

 

Nota (de la editora)

Un retrato alfabético es un listado de palabras (eventualmente acompañadas de frases breves) ordenadas en orden alfabético, que dibujan un retrato.

Este retrato alfabético se ha realizado como tarea de la asignatura Científicas de ayer y de hoy del Máster de Cultura Científica de la UPNA y la UPV/EHU. Se publicó en el blog Ciencia para el día a día en marzo de 2023.

 

Sobre la autora

Mar García Echeverría, licenciada en Historia, máster en profesorado, coordina desde hace más de una década programas relacionados con la Educación Ambiental y para la Sostenibilidad.

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