Поэтому с появлением изогнутых форм нам нужно как следует подумать о том, как их воплощать. (Бетон хорошо для этого подходит, потому что в жидком состоянии ему можно придать любую форму.) Один из способов – брать большие блоки полистирола, аккуратно вырезать в них нужную форму вручную или с помощью техники, а потом заливать в них бетон. Но при этом получается много отходов, потому что блоки уже нельзя повторно использовать. Замечательная идея – которую придумали еще в 1950-х, но пока недостаточно широко использовали, – гибкая мембранная форма. Для нее подойдет почти любой материал, от мешковины до легких пластиковых листов из полиэтилена или полипропилена. Эти материалы сами по себе мягкие и бесформенные, но стоит добавить жидкий бетон, как мы быстро вспоминаем, насколько это податливый и чувствительный материал: бетон взаимодействует с тканью, растягивает и двигает ее, придавая форму. Два таких разных на первый взгляд материала вступают в симбиотические отношения давления и сдерживания.
Испанский архитектор Мигель Фисак спроектировал реабилитационный центр MUPAG в Мадриде (открытый в 1969 году) с использованием этой технологии для создания фасада, напоминающего взбитую подушку. У одного из входов в Хатландс-Проджект в Корнуолле есть стена, напоминающая летящий с неба шелковый платок. Но если к ней прикоснуться, ощутишь твердый бетон. Уверена, мы увидим еще много подобных зданий, в том числе гораздо большего масштаба, потому что использование полиэтилена и полипропилена значительно сокращает количество отходов, к тому же они не так легко рвутся, а если рвутся, то разрывы не распространяются по всему листу. Кроме того, к ним ничего не прилипает, и даже бетон, поэтому их можно использовать многократно. Внутренний стальной усилительный каркас сильно менять не нужно, как и состав бетона. Проблема пока только в том, что мы не привыкли работать таким образом. Это нововведение полностью меняет эстетику зданий: архитекторам и инженерам нужно не отставать от развития технологий, как и отделам логистики и закупок. Они пойдут в ногу со временем, и уверена, что, когда это произойдет, я буду не единственным человеком, который гладит бетон в общественных местах.
Кстати, о том, что можно гладить: в Калифорнийском университете в Беркли мне как-то удалось приложить руку к печатным 3D-модулям (размером от моей ладони до тарелки), которые можно было собирать и получать небольшие инсталляции, стены, фасады и крыши. Модули были разного цвета, и, когда я спросила почему, ответ меня сильно удивил. Белые детали были из соли. Черные из переработанных шин. Коричневые и серые были из более знакомых мне материалов – глины и бетона соответственно, а фиолетовые – из виноградной кожицы. Все верно: из виноградной кожицы. Исследовательская группа под руководством Рональда Раэля изучает использование необычных материалов (их смешивают со смолами, и получается паста для 3D-принтера) в строительстве. Мне нравится, что помимо работы с традиционными материалами в футуристическом стиле – от геометричных бетонных блоков с неровной перфорацией до маленьких узорчатых шестиугольных глиняных плиток для фасада – они также экспериментируют с переработанными материалами, причем даже из местной индустрии виноделия. Некоторые их проекты построены таким образом, что им не требуется дополнительный каркас. Я подумала, что 3D-печать вместе с новыми невероятными сочетаниями материалов может привести нас в будущее, где мы распечатываем детали, а потом собираем из них свои дома.
И 3D-печать используется не только для изготовления модулей – на самом деле, в Мадриде в 2016 году открылся первый пешеходный мост, изготовленный на 3D-принтере. Его длина составляет 12 м, и его тщательно проанализировали на предмет распределения сил. Материал распределили только по тем секциям, где это требуется, а значит, при его строительстве использовался минимум материала, что сокращает количество отходов и вес готового продукта. Еще сейчас разрабатывают роботов, которые укладывают кирпичи и заливают бетон на стройплощадке: в производство эту инновацию внедрили несколько десятков лет назад, теперь пора и строительной отрасли наверстывать упущенное.
Биомимикрия – еще один шаг вперед в возвращении к природе после подражания природным формам и материалам. Теперь мы копируем не только форму ульев, бамбука или термитника, но и их функции. Известный пример такой техники – репейник, на основе свойств которого создали липучку: мы скопировали его крючочки и способность цепляться к другим поверхностям. В природе все строится просто и при минимальном расходе материала, и мы можем использовать этот принцип в строительстве. Например, череп птицы состоит из двух костных слоев, между которыми расположены сложные переплетения, разделенные большими воздушными карманами, – по сути, костная ткань естественно образуется вокруг клеток, подверженных высокому давлению, а остальное пространство заполнено пустотами. Лондонский архитектор Андрес Харрис разработал концепцию изогнутого навеса из воздушных подушек, вокруг которых можно отлить бетонную конструкцию наподобие птичьего черепа. А проект выставочного зала Ландесгартеншау в Штутгарте навеян образом морского ежа: его каркас выполнен из переплетенных пластин, или косточек, каждая из которых очень легкая и напоминает губку. Выставочный зал построен из 50-миллиметровых фанерных листов, которые разработали на компьютере, а затем произвели с помощью роботов и собрали вместе. Если волшебным образом увеличить яйцо до размеров этого здания, то фанера оказалась бы тоньше яичной скорлупы.
Кроме того, природа исцеляет сама себя: человеческое тело способно определить, когда что-то не так (например, испытывая боль), а потом с помощью нескольких действий решить проблему. До настоящего времени нам приходилось вмешиваться в структуру зданий и делать ремонт – или хирургическую операцию, – когда что-то ломалось. А теперь команда под руководством Фила Пернелла из Университета Лидса проектирует роботов, которые могут перемещаться – как белые кровяные тельца – по трубам в дороге и диагностировать дефекты, которые можно устранить еще до того, как они приведут к эрозии и поломке. Марк Миодауник из Института создания руководит командой, которая разрабатывает 3D-технологию, позволяющую дронам чинить выбоины и другие дефекты дорог, чтобы нам не приходилось перекрывать дороги и чинить их, что сэкономит деньги и уменьшит пробки, – а что, если дорожные работы и вовсе когда-нибудь прекратятся? А команда Кембриджского центра по смарт-инфраструктурам и строительству собирается встраивать в новые здания нервную систему. Тонкий оптоволоконный кабель длиной в десятки километров и с постоянными чувствительными элементами будет изменять напряжение и температуру в сваях, туннелях, стенах, склонах и мостах. Сейчас можно собирать данные, которые ранее были недоступны, и они помогут инженерам не только получать информацию о постройках, но и предотвращать возможные проблемы.
Когда я пытаюсь представить мир будущего, то я вижу союз таких биологических форм с башнями, тонкими, как карандаш, и сохраненными историческими постройками. Башни уже и так гордо демонстрируют нам свою стройность – например, высота небоскреба по адресу: Парк-Авеню, 432, на Манхэттене в 14 раз превышает его ширину. Такие ультратонкие небоскребы бросают вызов стабильности и устойчивости и, как правило, оснащены демпферами. Думаю, мы увидим еще много таких зданий, в которых будут и офисы, и квартиры, и магазины, и общественные места, потому что борьба за место в перенаселенных городах ожесточается. Время идет, и многие из наших исторических зданий начинают терять эффективность: водопроводные и канализационные трубы часто находятся в плохом состоянии, много тепла при обогреве теряется из-за недостаточной изоляции, а балки и перекрытия иногда провисают. Прогуляйтесь по Лондону, и заметите старые, богато украшенные фасады, которые, кажется, ни на чем не держатся, потому что здания за ними снесли. Такие фасады поддерживают скрытые балки и колонны, пока на этом месте не построят новое здание. Технологии вроде лазеров для создания трехмерных карт облегчат инженерам понимание старого и возможность сочетать его с новым.
