Material Vision: антилифтинг зданий и архитектурные стволовые клетки

Современный человеческий материал и его архитектурный тезка характеризуются одним совершенно противоположным свойством. Человек сегодняшний мечтает выглядеть всегда юным, а вот материалы, используемые в архитектуре и строительстве, часто специально стараются состарить сразу же после или даже до их появления на свет.

Для этого сегодня существует масса технологий. К примеру, простой блок сигнальной будки в Мюнхене цюрихские архитекторы Аннет Жиго и Майк Гаер сделали из бетона, к которому добавили железные опилки. Поверхность получилась неоднородной, хотя и напоминала нержавеющую сталь. Но только до тех пор, пока опилки через положенное время не заржавели. В следующий раз архитекторы решили поступить умнее и добавили медную стружку в бетон, из которого строили дополнение к галерее Оскара Рейнхарта в швейцарском Винтертуре — через положенное время сооружение, как и следовало ожидать, позеленело. Но от этого — в глазах архитекторов — только выиграло. Соседнее старинное здание галереи «естественно» старело годы напролет, чтобы в качестве награды получить свой благородный вид. А новая пристройка достигла этого великолепия намного легче и быстрее. Или вот, например, швейцарские архитекторы Херцог и де Мерон. Создавая студию для своего земляка художника Реми Цаугга, они специально «позволили» дождевой воде стекать по стенам здания, оставляя полосы ржавчины. В результате получили, что задумали — скучная от безукоризненности поверхность была эффектно обезображена.

Студенты архитектурного факультета технологического университета Дельфта затеяли целый проект под названием «Красивое старение». Они изучали всевозможные способы состаривания материалов и затем применяли их на практике. Внимательно исследовав технологии порчи и старения, они открыли для себя много интересного — водные потеки, ржавчину и куски отслоившейся краски, подгнилость древесины и замшелость влажных углов. Вима Джекобса особенно заинтересовал мох. Как, задумался он, можно заставить мох расти не там, где ему вздумается, а там, где задумано им, Вимом, да еще и как можно быстрее? Он знал, что мхи любят сырость и тень, не имеют корней, и поэтому не слишком вредят зданиям при условии, что последние не слишком страшатся влаги. Мох мягок на ощупь и на солнце приобретает красивый зеленый оттенок. Было бы интересно заставить мох расти на кирпичной стене так, чтобы получалась какая-нибудь красивая картинка. Техника должна быть похожа на ту, что используется в офсетной печати, когда окрашенные пластины обрабатываются специальными химикалиями, и на некоторых участках чернила проявляются, а на других — нет. Но чтобы вырастить таким образом «моховую» картину, все еще проще — нужна только кирпичная стена с подветренной стороны. «Картину» можно «нарисовать» с помощью пескоструйного аппарата и трафарета. Пескоструйная очистка сделает камень пористым и увеличит количество поглощаемой им воды. А чтобы ускорить рост мха, можно воспользоваться известной уловкой садовников — йогуртом, который мох очень любит.

Другой студент, Себастьян Мюллер, занялся типично голландским феноменом — кирпичом под глазурованной крошкой. Если известковый раствор в стене из глазурованного кирпича недостаточно водопроницаем, кирпичи остаются влажными. Зимой, замерзая, вода в них расширяется, и глазурь крошится. И если подмешать в «хороший» строительный раствор немного «плохого», можно добиться такого же эффекта. Так, на стене одного из построенных зданий Мюллер «нарисовал» таким образом штриховой код. Используя эту технику, можно добиваться и других эффектов — например, подчеркивать или смягчать контраст между цветом кирпича и глазури. «Обаяние старости» материала можно и по-другому, но так же успешно имитировать — вспомнить хотя бы такие довольно популярные нынче техники, как патинирование, а также стилистику гранж, ретро или винтаж, особо любимые дизайнерами интерьеров. Вся это будет попыткой заставить материалы выглядеть старше, чем они есть, а значит, богаче и привлекательнее. Любое изменение поверхности объекта — царапины, вмятины, обесцвечивание или маленькие трещины — усиливает его индивидуальность. А «состарить» сегодня можно почти все: древесину, камень, металл, стекло, керамику и даже бетон. Только пластмассы — самая молодая группа материалов — не стареют, или, во всяком случае, не так явно, как прочие.

Мечтать не вредно
«Старье» сегодня все активнее используется в архитектуре. Но архитекторы все-таки еще не забыли, что их творения и без того подвергнутся воздействию среды и состарятся во что бы то ни стало. И тут возникает противоположный интерес — добиться практически идеальных поверхностей и сохранить их нетронутыми. На это часто тратятся гораздо большие усилия и огромные деньги. К тому же, становится все более модным позволять своим объектам естественно «общаться» с окружающей средой. А в среде, как известно, много опасностей. Которые бывают чреваты серьезными травмами. В том числе и для материалов. Поэтому проблема их самозаживления стоит не менее остро, чем поиск средств омоложения человека. Только представьте, что дыра в топливном баке самолета или автомобиля могла бы сама «затягиваться» в доли секунды. А также трещины в бетоне, краске и т.д. Сегодня это еще кажется сказкой, но это уже почти реальность. Иначе зачем бы в технологическом университете Дельфта практически весь бюджет, выделенный на изучение материалов, посвятили бы этим исследованиям. Американское космическое агентство НАСА давно проводит подобные эксперименты. Поговаривают, что там уже разработали новый вид полимера со специальными металлическими ионами. Когда в такую пластмассу попадает пуля, ионы раскаляются, движутся к отверстию и заполняют его. Таким образом, рана «заживает» меньше чем за десятую долю секунды.

Профессор Дельфтского университета Сибранд ван дер Цваг сожалеет, что коллеги из НАСА не спешат поделиться с ним своими технологиями. Но твердо уверен, что, помимо обеспечения безопасности, знает множество других способов применения подобных «самозаживляющихся» материалов. Если, например, речь идет о пластмассе, то рабочий принцип тут может быть основан на крошечных гранулах, заполненных клеем, которые смешиваются непосредственно с пластмассой. Когда появляются маленькие трещины, они разрывают эти гранулы. Клейкая масса вытекает, заполняет трещины и смешивается с затвердителем, также подмешанным в полимер. Это восстанавливает поврежденный материал прежде, чем трещины смогут увеличиться. Австралийские ученые разработали метод саморемонта металла. Они удерживают инородные атомы — меди и серебра — в структуре алюминия. Примечательно, что эти атомы мобильны и могут перемещаться. Натолкнувшись на трещину, медные и серебряные атомы соединяются в очень необычной химической реакции, формируя небольшие диски. Таким образом, ближайшая алюминиевая среда укрепляется, и усталость металла предотвращается.

Чтобы понять, как работает «самозаживлящийся» бетон, профессор Роб ван Хиз из Дельфта предлагает посмотреть на старые кирпичные мосты в Амстердаме. Эти вековые сооружения по всем правилам уже давно должны были разрушиться. Но почему-то уцелели. И все из-за кальция, то есть мела. Дело в том, что во времена строительства этих мостов в известку клали гораздо больше мела, чем требуют современные стандарты. И теперь всякий раз, когда в какую-нибудь трещину затекает вода, она засасывается внутрь. Для современного бетона это было бы началом конца, но в этих старых кирпичных мостах вода просто растворяет мел, а он заполняет трещины. Но ведь мел может делать то же самое и в ультрасовременном «самозаживляющемся» бетоне. Точная порция кальция — и все. В Японии из такого бетона уже построили мост. Говорят, дешево и сердито. Чтобы самостоятельно «заживали» поврежденные слои лаков и красок, они должны быть статически заряжены. Всякая царапина будет ослаблять напряжение и нагревать поверхность вокруг «раны». Краска растает и потечет в трещину. И только когда поверхность полностью разгладится, баланс восстановится, но к тому времени и красочный слой уже будет цел. Ко всему прочему, говорят голландские ученые, такие материалы не будут дорогими, так что и их коммерческий дебют, скорее всего, состоится на рынке «сделай сам».

Но чтобы узнать, где нынче проходит настоящая передовая технологического прорыва в будущее материалов, возможно, стоит подробнее изучить тематику конференции, которая пройдет в этом году в рамках выставки Material Vision 10 и 11 ноября во Франкфурте-на-Майне. Ярмарка покажет новейшие материалы и ресурсы, а конференция будет местом обмена идеями между исследователями материалов и пользователями. Например, на форуме промышленного дизайна, который пройдет под девизом «Эксперименты», выступят представители одной из лучших европейских школ дизайна — в Лозанне — Патрик Реймон и Кристоф Маршанн. Обещает стать хитом лекция самого звездного английского дизайнера Тома Диксона, который создавал мебель для фирм Capellini и Driade, работал по заказам Готье и Вивьен Вествуд, чьи произведения находятся в коллекциях Музея Виктории и Альберта, Лондонского музея дизайна, Метрополитен-музея и Музея современного искусства в Токио. Будучи авангардистом, Диксон прославился своей многофункциональной мебелью, сделанной из переработанных и просто необычных материалов. На форуме «Наука и техника» профессор Юрген Рёдель из технического университета Дармштадта расскажет о неметаллических материалах с программируемыми функциями, то есть о таких, чьи свойства могут различаться в зависимости от требований — от мягкости к твердости или от высокой пористости к высокой плотности. На форуме по теме «Архитектура» представитель компании Materia Rotterdam сообщит о процедурах одобрения материалов в Евросоюзе. Это полезно тем, кто знает, что процесс лицензирования новых архитектурных материалов в Европе и нынче непрост, а директивы все ужесточаются. Одним словом, именно материалы сегодня бросают вызов любой предвзятости по отношению к природе строительства и архитектуре. Они воздействуют на методы проектирования, концепции формообразования и способы производства. В них теперь присутствуют даже такие нематериальные элементы, как свет, звук и запах. Если так пойдет дальше, то их развитие, возможно, очень скоро и вовсе выйдет за пределы нашего понимания. А ведь за ними будущее архитектуры.

Елена РЫБАЛТОВСКАЯ,
использованы фото Messe Frankfurt GmbH