آجرهايي که نفس مي‌کشند

در حال حاضر ما فناوري‌ها و ابزارهاي ديجيتالي جديد و جالبي را از بازار و فروشگاه‌هاي متفاوت خريد کرده و آن‌ها را به منزلمان مي‌بريم اما تا به حال به اين موضوع فکر کرده‌ايد که بسيار جالب‌تر مي‌شود اگر که خانه ما هم يک نوع خاصي از فناوري‌ها باشد. به عنوان نمونه فرض کنيد که منزل شما داراي حواس چند گانه است و داراي قدرت حس است يا مثلا خانه شما داراي ريه باشد و قادر باشد که گاز دي اکسيد کربن را به اکسيژن تبديل کند. يا در مثال ديگري خانه‌اي را تصور کنيد که پوست دارد و مي‌تواند دماي هوا را در هر لحظه احساس کرده و حرارت را بر اين اساس تنظيم کند يا خانه‌اي که دستگاه گوارش دارد و مي‌تواند ضايعات را هضم کرده و آن‌ها را به چيز مفيدي مانند سوخت ماشين شما تبديل کند. همه اين موارد ممکن است که در نگاه اول بسيار تخيلي و دور از ذهن به نظر آيد اما بايد بدانيد که اين فرضيات خيلي هم غير علمي يا تخيلي نيستند و اين روزها خانه‌هايي وجود دارند که زنده هستند و شما مي‌توانيد به آن‌ها به چشم يک موجود زنده و هوشمند نگاه کنيد. طبق پيش‌بيني‌هايي که در اين راستا انجام گرفته است تا سال 2050 چيزي حدود 6 ميليارد نفر در شهرها سکونت خواهند داشت. اين عدد تقريبا دو سوم از جمعيت کل کره زمين را تشکيل مي‌دهد که حجم فوق العاده بالايي را شامل مي‌شود بنابر اين موضوع بايد به اين فکر بود که شهرها هم نياز به ايجاد يک سري تغييرات بنيادين دارند تا بتوانند اين حجم وسيع جمعيت را در خود نگه داشته و مشکلي در اين زمينه براي توانايي نگهداري از اين جمعيت زياد به وجود نيايد. آقاي ليام يانگ که يکي از کارشناساني است که در زمينه هوشمند سازي شهرها در حال فعاليت است در اين زمينه مي‌گويد که قرار است که محيط‌هاي شهري به يک شبکه هوشمند تبديل شوند و شايد بتوان گفت که خانه‌هاي شما هر کدام به يک گره هوشمند در اين شبکه تبديل خواهند شد که قابليت اتصال به شبکه را داشته و امکانات بسياري را در اختيار ساکنان خود قرار مي‌دهند. به اين ترتيب علاوه بر خانه شما که به يک فناوري نوين تبديل مي‌شود، تمامي اشياء و وسايلي که در آن قرار دارد مانند تمامي ميزها، صندلي‌ها و ديگر ابزارها هم به سنسور مجهز خواهند شد و به اين ترتيب وارد شبکه ارتباطي مي‌شوند. اين موضوعات تنها يک طرز فکر يا يک ايده خام نيست بلکه اين موارد هم اکنون در بسياري از کشورهاي پيشرفته در جهان در حال اتفاق افتادن هستند. به عنوان نمونه اين فناوري اکنون مورد استفاده قرار مي‌گيرد که ساختمان‌ها به گونه‌اي هوشمند شوند که پيشاپيش بدانند چند نفر درونشان قرار مي‌گيرند تا بتوانند بر اساس ميزان جمعيتي که درون آن‌هاست، ميزان حرارت درون ساختمان را تنظيم کنند. بسياري از کارهايي که در حال حاضر در معماري پايدار يا همان Sustainable Architecture صورت مي‌گيرد بر پايه ايده‌اي است که آن را Bio Mimicry مي‌نامند به اين معنا که از الگوهاي زنده براي ساختمان سازي استفاده مي‌شود تا در آينده ساختمان‌هايي توليد شوند که به جاي يک توليد غير زنده بيشتر به يک موجود هوشمند و زنده شباهت داشته باشند. به اين ترتيب شما بر مبناي اين ايده طراحي خود را بر اساس کپي کردن از طبيعت انجام خواهيد داد. تا به حال کارهايي در اين زمينه انجام شده است که مسلما زمينه ساز پيشرفت بشر در اين راستا خواهد شد. به عنوان نمونه در شهر بارسلون به تازگي ساختماني طراحي شده و در حال ساخت است که نماي آن به نور حساس است. اين بنا، براي محافظت از ساکنان اين ساختمان و به منظور متعادل سازي دماي هوا، نماي بيروني اين ساختمان تغيير شکل داده و به نوعي متورم مي‌شود. اين ساختمان در حال حاضر در ميان طراحان ساختمان به ''ساختمان پفي'' معروف شده است. زيرا در زمان تغييرات شرايط آب و هوايي ظاهر اين ساختمان هم تغيير کرده و سعي بر متعادل سازي دماي دروني خود مي‌کند.

فناوري اطلاعات در زندگي روزمره به چيزي بيشتر از يک عامل مهم يا يک شاخه علمي جدا تبديل شده است. اين روزها آي‌تي به بخشي از تمامي رشته‌ها و شاخه‌هاي کاري تبديل شده و شايد بتوان گفت يک عامل محرک است که با سرعت زياد تمامي کارها را رو به جلو حرکت داده و باعث پيشرفتي سريع در کارها مي‌شود. در زمينه توليد و کارهاي مربوط به ساخت و ساز هم تا به حال تحولات چشم گيري صورت گرفته است و مي‌توان بيش از هر چيز نفوذ و گستردگي کاربرد فناوري اطلاعات را در اين حوزه ديد. فناوري اطلاعات در شرايط حال حاضر نقش بسيار پر رنگي در وضعيت فعلي توليد و ساخت دارد و از طرفي هم باعث ايجاد يک فضاي رقابتي در ميان واحدهاي توليدي شده است . به اين ترتيب اگر توليد کنندگان يا افرادي که در زمينه‌هاي مختلف ساخت و ساز فعاليت مي‌کنند، به خوبي از نقش فناوري اطلاعات در زمينه کاري خود اطلاع پيدا کنند مي‌توانند در مسير بهتري حرکت کرده و توان رقابتي خود را با شرکت‌هاي معتبر افزايش دهند. گسترده‌تر شدن آي‌تي و به ويژه حضور فناوري اطلاعات با کمک شاخه‌هاي هوش مصنوعي، سيستم‌هاي خبره و منطق‌هاي فازي وضعيت توليد را در تمامي جوامع صنعتي دگرگون کرده است. به عبارت ديگر صنعت توليد با رنگ و لعاب فناوري اطلاعات به صنعتي نوين و پيشرفته تبديل شده و شرايط به صورتي تغيير کرده است که شاهد افزايش فشارهاي رقابتي، تنوع در محصولات، تغيير در سطح انتظارات اجتماعي و همچنين بالا رفتن ميزان سطح توقع مشتريان هستيم. امروزه کيفيت توليدي با گذشته فرق کرده است و تمامي کارهاي مربوط به توليد و ساخت بسيار آسان‌تر از گذشته قابل انجام است. در موضوع ويژه اين هفته قصد داريم که نگاهي به چرخه ترکيب فناوري اطلاعات با علومي نظير معماري و ساختمان سازي داشته و شهرهاي آينده را با استفاده از فناوري‌هاي جديد متصور شده و جنبه‌هاي مختلف توليد و ساخت و ساز را از زواياي متفاوتي مانند علوم رايانه، مهندسي نرم افزار، مخابرات و هوش مصنوعي بررسي کرده و سرعت رشد و نفوذ فناوري‌هاي نوين در فعاليت‌هاي توليدي از جمله مواردي مانند ساختمان سازي را زير ذره بين قرار دهيم. مسلما دانستن اين موارد به بالا رفتن سطح دانش شما در زمينه آي‌تي کمک خواهد کرد و ديد وسيع‌تري براي ترکيب اين پديده با فعاليت‌هاي ديگر، به دست خواهيد آورد.

تصور کنيد که در خانه‌اي زندگي مي‌کنيد که زنده است و حس دارد و مي‌تواند در هر لحظه همان گونه باشد که شما دوست داريد و بسياري از حواس خود را بر اساس خواسته‌هاي شما تنظيم کرده و دقيقا چيزهايي را در اختيارتان قرار مي‌دهد که خواسته شماست. در حال حاضر ما شاهد در هم ادغام شدن بيولوژي و علم معماري هستيم. به اين ترتيب خانه شما داراي بام‌ها و ديوارهاي سبزي خواهد بود که قابليت نفس کشيدن دارند. خانه‌هايي که در آينده ساخته مي‌شوند با کمک فناوري‌هاي نوين به نوعي با طبيعت همگام شده و ارتباط بيشتري برقرار مي‌کنند تا بتوانند شهرهاي پايدارتري را ساخته و سطح هوشمندي را تا حد امکان بالا ببرند. به اين ترتيب شما مي‌توانيد در محيطي زندگي کنيد که در حين اين که يک محيط کاملا هوشمند است، محيطي بسيار سالم‌تر از آن چيزي است که در شهرهاي کنوني به چشم مي‌خورد. نمونه‌اي آزمايشي از اين سبک از معماري هوشمند در خياباني در غرب شهر لندن اکنون در حال شکل گيري است. دکتر بنز کاتسن که يکي از پيشگامان اين سبک از معماري است و هم اکنون در مدرسه عالي معماري، طراحي و عمران به تدريس مشغول است، او در اين رابطه مي‌گويد که در حال حاضر در اين پروژه چيزي در حدود 14 فضاي قابل استفاده در بام‌هاي اين منطقه آزمايشي در نظر گرفته شده است که چيزي در حدود 8 هزار متر مربع خواهد بود. براي ساختمان‌هايي که قرار است که در اين محيط ساخته شوند يک تالاب در نظر گرفته شده است که روي بام خانه قرار مي‌گيرد و کارشناسان اين پروژه تصميم دارند که به اين ترتيب فضايي را به وجود آورند تا در آن گوناگوني زيستي وجود داشته باشد تا به اين ترتيب به هوشمند سازي محيط کمک شود. اين پروژه‌ها از هم اکنون در شهرهاي مختلف جهان در حال شکل گيري هستند و تعداد رو به افزايشي از دانشمندان و طراحان ساختمان‌ها معتقدند که ما هنوز در مراحل ابتدايي کار هستيم و اين موارد شروعي است براي ساخت شهرهاي هوشمند تا پس از اين مردم با معناي حقيقي زندگي راحت و آسوده آشنايي پيدا کنند. پرفسور فيليپ بيزلي که يکي از دانشمنداني است که به فکر ادغام علوم بيولوژي و معماري با استفاده از فناوري اطلاعات افتاده است براي ما نسل جديدي از ساختمان‌ها را در آينده متصور مي‌شود که قابليت تعامل با محيط اطراف خود را دارند و قادر هستند که با توجه به شرايط محيطي که در اطرافشان وجود دارد عکس‌العملي مناسب از خود نشان دهند. نسل آينده ساختمان‌ها قادر خواهند بود که حرکت کنند و به همراه ساکنان خود از نقطه‌اي به نقطه ديگر رفته و همچنين نفس بکشند. پرفسور بيزلي که اکنون در دانشکده معماري واترلو در حال فعاليت روي اين دسته از پروژه‌ها است، مي‌گويد که در شرايط فعلي تيم‌هايي که در اين زمينه تحقيق مي‌کنند سعي بر اين دارند که توده‌هايي از ابرها را در هوا پخش کنند، اين توده‌ها متشکل از موادي هستند که مي‌توانند در کنار هم کارهاي بسيار ظريف و حساسي را انجام دهند. در حالي که اگر شما تمامي اين مواد را فشرده کنيد مي‌توانيد به فناوري دست پيدا کنيد که با استفاده از آن سقف‌ها و ديوارهايي را طراحي کنيد که قابليت نفس کشيدن و زندگي را دارند. به اين ترتيب اين سبک از ديوارها علاوه بر نفس کشيدن، امکانات ديگري هم خواهند داشت به عنوان نمونه قادر هستند که نور را فيلتر کرده و روي مواد موجود در جو تاثير بگذارند. اين سبک از ساختمان‌ها دما را هم به صورت هوشمند براي ساکنان خود تنظيم و کنترل خواهند کرد. از طرف ديگر هم دانشمندان ديگري مانند دکتر راشل آرمسترانگ، معتقد هستند که در آينده، زماني فرا خواهد رسيد که در آن موقع براي ساخت يا مرمت ساختمان‌ها در هر شهري از مواد بيولوژيک استفاده شود. اين موضوع ممکن است که در نگاه اول با توجه به شرايط کنوني و چيزهايي که در ساختمان سازي در محيط اطرافمان مي‌بينيم، بعيد به نظر برسد اما تحقيقاتي که در زمينه بيولوژيک سنتيتک تا به حال انجام گرفته است، منجر به ساخت موادي شده است که شبه سلولي هستند و پروتوسل نام دارند. اين مواد قادر هستند که شبيه سلول‌هاي ارگانيک رفتار کنند و رفتاري شبيه به سلول‌هاي زنده داشته باشند. دکتر آرمسترانگ که در حال حاضر در موسسه تحقيقاتي TED در حال فعاليت روي اين دسته از پروژه‌هاست، مي‌گويد که در واقع اين نوع از مواد زنده نيستند و چون DNA ندارند قابليت توليد مثل هم ندارند اما قادر هستند که از طريق تقسيم سلولي تکثير شوند که اين امر هم به صورت تصادفي صورت خواهد گرفت. بنابراين بايد گفت که اين دسته از مواد نه در گونه موجودات جاندار قرار مي‌گيرند و نه در دسته مواد بي‌جان و شايد بتوان گفت که نوع جديدي از مواد به وجود آمده است که در مرز ميان اين دو گروه قرار خواهد گرفت. گرچه اين دسته از سلول‌ها کاملا زنده نيستند اما اين امکان وجود دارد که با مصالح ساختماني سنتي ترکيب شوند و با جذب کربن و تبديل آن به سنگ آهک، هم اتمسفر را پاک سازي کنند و هم يک پوسته بسيار مقاوم و عايق در اطراف ساختمان‌ها تشکيل دهند. البته هنوز تا توليد انبوه اين دسته از مواد در مقياس صنعتي راه بسيار زيادي در پيش است ولي با اين حال ايده اين پروتوسل‌هاي قابل برنامه ريزي در شهر ونيز هم در حال تست و اجراست. هدف از اجراي اين پروژه ترميم آجرها و مصالح ساختماني فرسوده در اعماق کانال‌هاي آبي بيان شده است و بسياري از کارشناسان اعتقاد دارند که اين کار باعث خواهد شد که از غرق شدن اين شهر به بهترين شکل ممانعت به عمل آيد. به طور حتم اين پروژه‌هاي کوچک در گوشه و کنار جهان باعث ايجاد انقلابي نوين در راستاي صنعت توليد و ساخت و ساز بناها خواهد شد.

همان طور که گفتيم يکي از پروژه‌هايي که اکنون در حال اجراست پروژه‌اي است که به ترميم هوشمند شهر ونيز مربوط مي‌شود و دانشمندان بسياري در حال فعاليت روي اين پروژه هستند. خانم راشل آرمسترانگ، در حال حاضر موفق به ايجاد يک ترکيب شيميايي هوشمند شده است که قادر است از قسمت‌هاي نورگير کانال‌هاي آب عبور کرده و به ستون‌هاي چوبي در بخش تاريک آب يا همان پايه‌هايي که شهر ونيز روي آن قرار گرفته است، برسد. علاوه بر اين ترکيب، ترکيب ديگري هم کشف شده است که قادر است تا دي اکسيد کربن و مواد معدني که در آب حل شده‌اند را جذب کرده و آن را به صورت هوشمند به يک ساختار جديد از جنس سنگ آهک تبديل مي‌کند. کل اين فرآيند در واقع يک فناوري پيشرفته انباشته سازي مواد است که تمامي مراحل آن به صورتي کاملا هوشمند انجام مي‌شود و در نهايت منجر به ساخت يک صخره آهکي مصنوعي در زير شهر مي‌شود. به اين ترتيب بعد از تمامي اين مراحل و ساخته شدن سنگ‌هاي آهک مصنوعي، وزن شهري که روي آب بنا شده است، روي سطح گسترده‌تر و مستحکم‌تري پخش خواهد شد و همين موضوع جلوي فرو ريزي سريع ساختمان‌هاي اين شهر را درون خاک نرم دلتايي که زير اين شهر قرار گرفته است، خواهد گرفت. به صورت همزمان با اين پروژه، عده‌اي از دانشمندان در کاليفرنيا در حال کار روي پروژه ديگري هستند که ''ديوارهاي زنده'' نام دارد. جنس ديوارهايي که توسط آن‌ها طراحي شده است، جلبک مي‌باشد و اين ديوارها در آينده قادر خواهند بود که سوخت خودرو شما را تامين کنند. آقاي اريک وولري- گريم يکي از دانشمنداني است که چند سالي است روي اين پروژه در حال فعاليت است، او به ساختمان‌ها به چشم يک منبع بسيار مناسب براي توليد گرما نگاه مي‌کند. از نظر او هر ارگانيسم يا به عبارت ديگر هر موجود زنده‌اي قادر است که به عنوان يک فرآورده جانبي گرما توليد کند و ما در آينده به خلق سيستم‌هاي هم زيست احتياج پيدا خواهيم کرد تا بتوانند از فرآورده‌هاي جانبي تغذيه کرده و آن چه که ما دوست داريم را برايمان توليد کنند و اين دقيقا همان چيزي است که دانشمندان از آن به عنوان ''معماري زنده'' نام مي‌برند. به اين ترتيب مي‌توانيد جهاني را تصور کنيد که در آن ساختمان‌هاي خالي هم بي‌مصرف نمي‌مانند زيرا موادي که توليد مي‌کنند مي‌توانند در حکم سوخت ماشين ما مورد استفاده قرار گيرند. البته بايد بدانيد که هنوز راه زيادي مانده است تا بتوانيم از اين ايده‌هاي شگفت انگيز در زندگي روزمره خود و در الگوهاي ساختمان سازي که امروزه در حال انجام است، استفاده کنيم اما بايد اين را بدانيد که هر علمي، آينده مخصوص به خود را دارد و آينده علوم مرتبط به معماري بناها و طراحي ساختمان‌ها در آستانه يک تحول عظيم قرار گرفته است. با اين حال ممکن است که ايده‌ها بسيار زودتر از آن چيزي که ما تصور داريم اتفاق افتاده و در جهان حقيقي به صورت روزانه مورد استفاده قرار بگيرند. دانشمندان اکنون در آستانه آزمايش و به تحقق رساندن اين ايده‌ها هستند و به پيشرفت‌هاي جديدي در زمينه علوم بيوکامپيوتينگ، بيوتکنولوژي و بيولوژي سنتيتک دست پيدا کرده‌اند و اين دانشمندان در حال طراحي صحنه‌هاي بسيار فوق العاده‌اي هستند که تا قبل از اين به هيچ وجه، هيچ کدام از ما تجربه‌اي در مورد آن‌ها نداشته‌ايم. جديدترين پروژه‌هايي که اکنون به مرحله اجرا در آمده‌اند، پروژه استفاده از موجودات زنده در فرآيند ساختمان سازي است، به عنوان نمونه دانشمندان در حال فکر روي اين موضوع هستند که باکتري‌ها قابليت توليد بيوگاز يا زيست گاز مانند گاز متان را دارند، همچنين باکتري‌ها قابليت توليد نور را هم دارند و در کنار تمامي اين موارد جلبک‌ها قادر هستند که با جذب نور و مقدار مناسبي از دي‌اکسيد کربن، انواع مختلفي از سوخت‌هاي طبيعي را درست کنند به اين ترتيب نه تنها مي‌توانيم به پاک سازي هوا بپردازيم بلکه قادر خواهيم بود که مواد مفيد ديگري راه هم توليد کنيم که به کاهش مصرف انرژي و خلق منابع تازه به ما کمک کنند. اگر راهي وجود داشت که مي‌توانستيم روي تمامي بزرگراه‌ها را بپوشانيم، آن وقت مي‌توانستيم چتري از جلبک‌هاي هوشمند روي اين پوشش گسترده قرار دهيم و به اين ترتيب يک بيو راکتور راه بياندازيم. راکتورهاي بيولوژيک اين قابليت را دارند که تمامي گازهاي متصاعد شده از وسايل نقليه را جذب خود کرده و به همين ترتيب براي خودروهايي که از زيرشان در حال عبور هستند به طور همزمان سوخت تهيه کنند. در آينده مي‌توانيم زير ساخت‌هايي را تصور کنيم که به جاي اين که محکم سر جاي خودشان قرار بگيرند، متحرک بوده و بتوانند در مکان‌هاي مختلفي پراکنده شوند يا ساختمان‌هايي که قادر هستند با استفاده از فناوري‌هاي روباتيک در آسمان ساخته شده و از سويي به سوي ديگر حرکت کنند. به اين ترتيب نوعي از معماري در انتظار ما خواهد بود که در هر جايي قابليت پياده‌سازي دارد. در آينده شهرهايي متحرک از جنس مواد طبيعي خواهيم داشت که با آجر و سيمان خداحافظي کرده و موادي زنده را در ساختار خود به کار خواهند گرفت.