А вы бы хотели жить в живом доме? Нет, не в умном, который при помощи компьютерных технологий включает-выключает, регулирует и контролирует, а в том, который сам по себе живой — дышит, растет и даже размножается. Эта идея кажется фантастической, но климатические изменения заставляют ученых задуматься о радикальном изменении отношения людей к окружающему миру. И если человек ощутит жизнь вокруг себя, поймет, что природа дает ему все, начиная от крыши над головой и заканчивая отдыхом для души, то он сможет гораздо бережнее относиться к ней.
Биология и современные технологии
Инженерия, технологии и биология могут быть и уже становятся единым целым. Такой симбиоз способен преодолеть рубеж в строительстве, чтобы сделать здания частью природы. Именно о таких новшествах в строительстве зданий говорит Мартин Дейд-Робертсон — профессор новых технологий Ньюкаслского университета, содиректор Центра биотехнологий в построенной среде. Профессор и его коллеги из университетов Ньюкасла и Нортумбрии создали новый исследовательский центр для изучения возможности слияния строительных технологий и биологии. Здесь уже научно обоснованы пять способов, при помощи которых человек сможет сделать строительство частью живой природы.
Растущие здания
Природные материалы с древних времен используются для строительства необходимых человеку зданий и сооружений. Но перечень привычных древесины, песка, камня расширяется живыми организмами. Например, не так давно научно-популярный журнал Scientific American презентовал как строительный материал будущего мицелий — корневую часть грибов. Эта структура способна в качестве питательной смеси и опоры для развития и распространения использовать деревянные щепки, кофейный субстрат. Причем рост мицелия достаточно быстрый, сеть грибницы легко распространяется по заложенной форме.
Всемирную известность приобрела Hy-Fi — башня, которая построена из кирпичей, выращиваемых на основе отходов сельского хозяйства и грибного мицелия. Башня имеет 13 метров высоты, она способна расти и дальше, так как грибной мицелий — живая культура, адаптирующаяся к имеющимся условиям жизни. Эта биотехнология заинтересовала Линн Ротшильд (Lynn Rothschild) из НАСА как возможность строительства колоний на других планетах.
Здания, заживляющие трещины
Большая проблема бетонных зданий — трещины, появляющиеся по самым разным причинам и способные стать началом разрушения. Сквозь трещины, появившиеся на железобетонных конструкциях, вовнутрь просачивается вода, оказывающая разрушительное действие на стальные конструкции, вызывая их окисление и дестабилизацию. Именно по этой причине учены стали искать возможность заставить бетон самостоятельно «латать» сам себя. Один из наиболее перспективных методов получения самовосстанавливающейся бетонной смеси принадлежит группе исследователей во главе с Хэнком Йонкерсом (Henk Jonkers) профессором Делфотского Университета технологии (Delft University of Technology).
В бетонную смесь они добавили бактерии, которые в сухом бетоне находятся в состоянии анабиоза, но стоит только появиться даже микроскопической трещине, сквозь которую внутрь просачивается вода, то бактерии оживают, начинают свою жизнедеятельность, результатом которой становится рост кальцитов и «самозаживление» бетона. Эта биотехнология позволит создавать практически вечные здания, ведь они будут обладать способностью к самовосстановлению.
Дышащие здания
Сегодня большинство современных построек, особенно высотных, находятся на постоянном жизнеобеспечении за счет подключения к ним не только привычных коммунальных структур — водопровода, канализации, электричества, но даже вентиляции. Происходит это потому, что материалы современного строительства — бетон и стекло — не пропускают воздух, а кондиционирование позволяет не только снабжать помещения кислородом, но и регулировать температуру, что невозможно в глухом помещении, только если не открывать форточки и фрамуги для проветривания. Но если сделать так, чтобы здание дышало, регулируя температуру внутри себя, обогащая помещения свежим воздухом?
В Массачусетском технологическом институте (Massachusetts Institute of Technology) группа исследователей во главе с Хиронши Ишии (Hironshi Ishii) работают над созданием материалов, способных изменять свою структуру в ответ на действие воды. Эти материалы состоят из слоев спор бактерий (подобных тем, которые используются в самовосстанавливающемся бетоне) и латекса. Когда материал высыхает, он сжимается, изменяя свою форму. Первым шагом в освоении такого материала была одежда, реагирующая на выделяемый человеком пот. Следующим шагом для ученых было создание мембран, которые будут «потеть» при повышении влажности в помещении. Использование такого материала в строительстве позволит стенам в буквальном смысле дышать — материал будет изменять форму, открывая поры, словно потовые железы человека, пропуская воздух и отводя излишнее тепло.
Здания с иммунной системой
Триллионы микроорганизмов окружают нас в нашей жизни, причем не только снаружи, но и изнутри. Большинство бактерий, вирусов и грибков способны вызвать у человека и животных заболевания. Человечество старается бороться с ними множеством способов, применяя антимикробные вещества. Но в то же время уже научно доказано, что излишняя стерильность, принудительно вызываемая в наших домах, служебных и общественных помещениях, может сделать больше проблем, чем принести пользы.
Организму человека нужны бактерии для осуществления многих процессов жизнедеятельности. Но чтобы эти микроорганизмы не нанесли вред своим активным размножением, человеку нужен сильный иммунитет. В Лондонском Университете (University College London) сейчас проходят исследовательские работы по созданию материалов, обладающих устойчивостью к болезнетворным бактериям, например, переносимыми насекомыми. Так что, возможно, в недалеком будущем мы будет есть йогурт с пробиотиками на пробиотической кухне.
Здания с «желудками»
Жизнь человека невозможно представить без различных отходов жизнедеятельности, которые необходимо утилизировать. Это большая проблема мегаполисов, впрочем, малые города и поселения так же страдают от этой экологически опасной проблемы. В Евросоюзе уже несколько лет проводится исследование, получившее название «Живая архитектура» (Living Architecture). Как компонент этих изысканий проводятся изучения способности некоторых видов бактерий вырабатывать энергию при поглощении отходов жизнедеятельности человека. Сточные воды и твердые бытовые отходы должны перерабатываться специально выращенными колониями бактерий с выделением определенного количества энергии, которая будет возвращаться в этот же жилой дом для обогрева, освещения и так далее. Грубо говоря такая биотехнология позволит использовать туалет как зарядку для мобильного телефона.
Как бы заманчиво ни звучала идея «живого дома», способного дышать, самовосстанавливаться, защищаться от вредоносных микроорганизмов и даже перерабатывать с пользой отходы, есть одна большая проблема — любой живой организм смертен. Вот и дом, который способен «жить» как биологическое существо тоже когда-то умрет.
Впрочем, любые постройки приходят в негодность и требуют или капитального ремонта, если представляют собой архитектурную и историческую ценность, или же идут под снос, что затратно материально и загрязняет окружающую среду. Так что и тут, возможно, «живые» здания будут менее проблематичны — они будут умирать, возвращаясь в природу и давая новые жизни.
