Architecte : Neri Oxman et son groupe d’étudiants de recherche
Objectif : Co-fabrication
Localisation : MoMa, New York
Année de réalisation : 2020
Photos des vers de soie, collaborateurs choisis pour le projet
I. Contexte et objectifs :
a. Présentation de l’architecte fondatrice, idéologies:
Architecte et designer Neri Oxman est une professeure au MIT Media Lab et fondatrice d’un groupe de recherche et d’expérimentation. L’intérêt de Oxman à la conception informatique, la fabrication numérique, également à la science des matériaux et la biologie synthétique l’a poussé à introduire la notion de « l’écologie des matériaux », qui considère le calcul, la fabrication, et la matérialité, comme étant des facteurs inséparables de la conception. En allant de ce principe, les projets de Oxman mettent en évidence ses objectifs : d’exposer la relation entre le bâtit et l’environnement biologique dit naturel. D’où, ses projets reposent sur la compréhension des principes de conception conçues par la nature, avec l’intention de les reproduire à l’aide de programmes technologique de conception, qui conduisent à leur fabrication à travers une construction numérique. On parle de projets biologiquement informés, et conçus numériquement par, avec et pour la nature.
Schéma du Cycle de Krebs
b.Philosophie de l’architecte et le cycle de Krebs:
Comme l’illustre le cycle de krebs, dans cette boussole les domaines mentionnés sont tous interconnectés. Pour cela, Oxman porte comme objectif d’établir l’interrelation existante entre l’art, le design et la biologie, où chaque domaine peut inciter une évolution à l’intérieur d’un autre.
Vers de soie qui tissent le pavillon de soie
Quelles sont les méthodes durables pour filer, tisser, fabriquer et construire à l’ère de l’Anthropocène ?
Comment l’humanité et les membres d’autres espèces telles que les vers à soie peuvent-ils collaborer à la construction d’objets, de produits et de bâtiments ?
c. Inspirations du projet et objectifs:
Silk Pavilion I, par Neri Oxman en 2013
Le Pavillon de soie, est l’un des projets de Oxman, qui viens démontrer et appuyer sa recherche sur l’écologie de la matérialité. Ce projet questionne la possible collaboration entre les humains avec d’autres espèces vivantes, afin de créer de nouveaux matériaux et structures, dans un cadre durable, sans épuiser les ressources naturelles.
Une première expérimentation du Pavillon de soie en 2013, a inspiré l’équipe pour en faire une deuxième en 2020. Exposé au Moma, à New York, le Silk pavilion II est la deuxième version de cette structure, qui prends une nouvelle forme de géométrie à travers la manipulation de divers programmes technologiques, mais tout en retenant toujours la même matérialité, en fibre de soie.
Photos d’expérimentations du Pavillon, qui ont menées a la création de la maquette a l’échelle 1:1
II. Conception et Expérimentation :
a. Présentation du projet:
Ce projet cherche à fusionner la fabrication cinétique et la conception biologique, en unifiant la technologie et la biologie, et en introduisant les bombyx de mûrier (vers à soie) dans la construction.
Le Pavillon de soie II est une structure flottante de 6 m de long, qui a été construite en orientation horizontale, avec une manipulation cinétique mécanique descendante permettant sa rotation constante dans le sens des aiguilles d’une montre, pour faciliter le mouvement de rotation ascendant, des bombyx de mûrier ou des vers à soie.
La structure du Pavillon est composée de deux couches de fils de soie superposées. La structure primaire du Pavillon est tendue par un échafaudage avec un système de câbles dont les fibres de soie ont été tissés par les bombyx du mûrier qui joue le rôle d’une « imprimante » biologique. La couche intermédiaire en fils tricotés et posée par la Robotic CNC winder machine, sert comme support aux vers à soie en leur donnant un support sur lequel ils pourront tisser leurs fils. Cette structure aidera à tracer le flux des vers à soie.
Assemblage du Pavillon de soie, et la création de la couche secondaire par la machine
b. Géométrie et la nature:
Même en étant fortement inspiré par la première version du Pavillon de soie de 2013, dont la géométrie était définie par un algorithme qui place un seul fil continu en variant la densité. A travers cette nouvelle version on montre une géométrie conçue par des êtres vivants en fonction des conditions environnementales tel que l’ensoleillement et la chaleur. Ceci montre, que la couche intermédiaire et l’échafaudage étaient les seules parties décidées auparavant dans ce projet. Tandis que le tissage de la couche primaire obtenu à la fin n’est que le résultat de plusieurs tentatives d’expérimentations à travers le changement des orientations de la structure ainsi que son exposition au soleil. On pourra penser que la structure en question pourrait prendre plusieurs formes dépendamment des conditions auxquelles elle est soumise. On évoque dans ce projet, l’importance de la machine mais de la biologie aussi. En effet, on voit ces deux domaines utilisés ensembles dans le but de créer, le numérique copie l’existant en le perfectionnant. Comme on est capable de modifier les codes d’un algorithme, on remarque ici qu’on a réussi à trouver moyen à manipuler des facteurs environnementaux pour pouvoir contrôler la manière dont les êtres vivants agissent dans l’espace. Comme résultat on perçoit une structure en fibre de soie naturelle avec des variations de densité du tissage, qui fait de ce pavillon un projet expérimental évolutif et modifiable.
Plan dessiné auparavant de la création de la structure
c. Matérialité et variations:
Le choix de travailler avec les vers à soie reposait sur la matérialité souhaitée : les fibres de soie naturelles, connue pour être très légères et douces. En plus de ses caractéristiques physiques, la soie tient chaud en hiver et rapporte la fraicheur en été.
Les vers à soie ont une sensibilité envers les conditions environnementales spécifiquement à la lumière et à la chaleur naturelle. Leurs flux dépendent alors de ces facteurs variables, pour cela les vers de soie migrent vers les zones les plus sombres et denses, ce qui a affecté principalement la géométrie de la structure du Pavillon de soie II.
Diagrammes expérimentaux,montrant les flux des vers de soie en fonction de la hauteur et le parcours du soleil
Pour calibrer les variations en densité au niveau de la volumétrie du pavillon et ceci selon les spécifications souhaitées, l’équipe de Oxman a eu recours à des diagrammes du parcours du soleil. Ces derniers indiquent la position du soleil en fonction du temps et a l’heure précise. En ce qui concerne la modélisation du volume, ces diagrammes ont également servi en tant que modérateurs primaires pour repérer les zones de distribution de lumière et de chaleurs sur l’ensemble de la structure : d’où les zones les plus denses et les moins denses. Cette expérience a également influencé le déplacement des vers de soie sur la structure en conséquence, l’épaisseur de la couche de fibres produite. En outre, la durée et la direction, ont influencés également le processus de la création.
On peut penser que ce système encore plus développé, pourrait être adapté en tant qu’une solution dans les pays humides, afin de rapporter une fraîcheur, à travers sa matérialité en fibre de soie.
continuation des expérimentations a travers des programmes 3D comme Rhinocéros
III. Une nouvelle écologie durable:
a. Relation entre le digital et la fabrication biologique (biodigital design):`
Le pavillon de soie prouve la relation existante entre les domaines de l’architecture et la biologie comme l’explique la boussole dans le cycle de krebs. Le projet illustre comment les vers de soie, des êtres vivants uniques, peuvent agir non seulement en tissant, mais aussi comme des co-concepteurs en architecture en collaborant avec l’Homme pour concevoir et construire des structures à l’échelle humaine, une preuve de co-fabrication pour la cohabitation. Le facteur digital joue un rôle important d’où il rend cette fabrication biologique possible. Les programmes digitaux, trouvent des moyens à contrôler les paramètres naturels, et donc prévoir en avance le résultat de certaines expérimentations, l’aboutissement de ces expérimentations devient de plus en plus proche des attendus.
b. L’intégration du paramétrique:
Le paramétrique se définit en tant que « la variation possible de paramètres pouvant entrainer une géométrie qui mène à la création d’une surface ».
Le pavillon de soie, s’agit bien d’un projet paramétrique en sachant que plusieurs facteurs technologique et biologique ont étaient pris en compte pour aboutir à sa conception qu’a sa construction. C’est un scenario ou la machine et la nature se combinent pour la création. Les paramètres variants dans ce projet étaient biologiques : les conditions environnementales et les vers à soie, dont le nombre n’a cessé d’augmenter durant cette expérience.
A travers ce projet, le paramétrique définit une nouvelle branche qui est bâtit sur la science et le progrès technique de la machine, et qui propose un avenir où des facteurs de la nature pourront être retranscrit par la machine, selon des normes que l’Homme définit.
Continuation des expérimentations a travers les machines et les programmes 3D comme Rhinocéros et Grasshopper
c. Ouverture:
Oxman, à travers le pavillon de soie, marque une révolution dans le monde architectural, à travers la fusion de l’architecture, la machine et la biologie, et en trouvant des solutions a des enjeux climatiques dont l’Homme est témoin.
Des similarités se trouvent entre le projet du Pavillon de soie, et le projet de la Warka Tower par Arturo Vittori. En effet, la Warka tower est une structure de 8 m de long, réalisée avec des matériaux trouvés localement ayant comme but de transformer l’air en eau potable dans les pays humide et pauvre. La Warka tower évoque de même l’écologie dans l’ère de l’anthropocène, qui rappelle la thématique principale proposée par l’équipe de Oxman. Les travaux de Oxman, sont tous inspirés par des questionnements sur le devenir du monde architectural et la place de l’écologie dans ce futur. Leu grand intérêt à l’écologie les as introduits au monde bio-digital. A travers des multiples expérimentations à l’échelle humaine, comme le cas du pavillon de soie, ils ont réussi a démontré leurs hypothèses.
Même si la structure en soie reste dans ses phases préliminaires de conception, en parlant de sa matérialité et de sa géométrie, sa fonction projette vers un avenir bio–digital où la nature pourra reprendre sa place, mais avec l’aide des programmes digitaux, facilement manipulable par l’Homme. On parle d’un futur bio-numérique fortement inspiré par des mécanismes existants et de l’existant, qui retranscrivent la réalité. On imagine un futur où des systèmes conçus par la nature et pour la nature deviennent les seules solutions aux enjeux climatiques, crée par l’Homme même.
