In qualità di architetto abilitato preoccupato per l'ambiente, Doris Sung si era stufata di soddisfare i clienti che desideravano edifici in acciaio e vetro senza riguardo a come tali progetti assorbissero carichi di energia, aggravando il cambiamento climatico globale.

Quindi dopo 20 anni, ha lasciato l'attività e ha iniziato a concentrarsi sulla costruzione di una trappola per topi migliore. Il risultato sono stati diversi prototipi che utilizzano "materiali da costruzione intelligenti" che potrebbero rivoluzionare l'architettura, cambiare il modo in cui gli edifici sono costruiti e, in definitiva, ridurre l'enorme impronta di carbonio del settore edile.

"Ero preoccupato per il cambiamento climatico, " Cantato, un residente di Rolling Hills, iniziò. "Ma in architettura, semplicemente non stava accadendo. Continuavo a pensare che l'architettura non stesse facendo nulla per risolvere questo problema, ecco perché ho lasciato il campo e sono passato alla ricerca".

Pareti sensibili al sole, finestre

Come ricercatore e professore presso la School of Architecture della USC negli ultimi dieci anni, Sung ha abbattuto i muri, letteralmente.

Invece di utilizzare cemento e lastre di vetro orientati alla creazione di viste senza ostacoli e non all'efficienza energetica, perché non realizzare edifici con una "pelle" come quella umana che fa entrare automaticamente la giusta quantità di luce ed energia di cui un edificio ha bisogno e tiene fuori ciò che non lo fa, lei ha pensato.

Dopo quasi nove anni di ricerca provando diversi materiali e vari programmi software, un risultato è stato il sistema di schermatura delle finestre InVert di Sung. La sua azienda privata, Progettazione TBM, crea finestre contenenti termo-bimetalli sospesi che reagiscono alla luce solare ruotando con diverse angolazioni e persino capovolgendosi per bloccare la luce solare o lasciar entrare più luce, riscaldando o raffreddando naturalmente l'interno dell'edificio.

Il sistema di finestre reattivo riduce il consumo di energia, soprattutto l'aria condizionata che è spesso alimentata da centrali elettriche che bruciano combustibili fossili, tra il 28% e il 42%. Le finestre rispondono agli elementi senza utilizzare energia, senza motori, controlli o chip per computer. La radiazione del sole spinge il movimento.

Sung crede che l'uso di materiali intelligenti possa ridurre le dimensioni degli enormi sistemi HVAC necessari per riscaldare e raffreddare grandi edifici:un cambiamento epocale nella costruzione. Già, gli edifici consumano più energia dei trasporti. In California, le emissioni di gas serra degli edifici rappresentano il 25% delle emissioni totali dello stato, secondo uno studio pubblicato questo mese da una società di consulenza energetica di San Francisco.

"Dang, se possiamo anche fare il più piccolo cambiamento su un involucro edilizio, poi abbiamo fatto un grande salto, " lei disse.

Finestre integrate con bimetalli

Martedì, nel suo laboratorio nella sua casa di Rolling Hills, Sung ha dimostrato la tecnologia della pelle della finestra. Alcuni descrivono la torsione, bimetalli arricciati come minuscole farfalle che svolazzano quando vengono colpite dalla luce del sole. Le pubblicazioni di architettura hanno definito il suo lavoro una miscela di design artistico e pratico.

I bimetalli colorati, fatto di nichel, manganese e rame, sono più simili a mezze lune, lei disse. Si siedono su perni all'interno dei vetri ma non sono attaccati, liberamente in grado di muoversi in risposta al sole. "Sembrano schegge ma sono forme ellittiche, " lei disse.

Se fossero installati in un edificio di 12 piani, l'aria condizionata sarebbe ridotta del 15 per cento, risparmiando 360 tonnellate di anidride carbonica, il principale gas serra che contribuisce al riscaldamento globale. "È come togliere permanentemente 78 auto dalla strada. O come piantarne 6, 100 piantine di alberi, "disse con orgoglio.

A febbraio, Sung e direttore finanziario di TBM Design, Karen Sabath, sono state finaliste al C40 Women4Climate Tech Challenge di Parigi. Anche se non hanno vinto, si sono piazzati tra i primi 10 su più di 100 voci, ha detto cantato.

Nel frattempo, il suo discorso TED ha raggiunto 1,2 milioni di visualizzazioni. Ha ricevuto numerosi premi, tra cui il National American Institute of Architects Small Projects Award e il premio R+D di Architect Magazine.

Prodotti autoassemblanti per la NASA

Nel laboratorio, sperimenta anche materiali intelligenti auto-strutturanti che si formano quando vengono colpiti dal sole o dal calore. Sta anche lavorando su materiali autoassemblanti. Immagina un tavolo IKEA che si mette insieme quando esposto alla luce.

"Non usa le mani, nessuno strumento, usando solo la temperatura per assemblarlo da solo, " lei disse, l'aggiunta di tale applicazione è nelle prime fasi. Le aziende manifatturiere e di assemblaggio sono curiose perché sostituirebbero la necessità di costosi robot. Anche la NASA ha espresso interesse.

"Ricevo telefonate dalla NASA. Senza umani, potrebbero costruire qualcosa sulla luna o su Marte, " ha detto. "Non avresti bisogno di una squadra di costruzione. Potresti avere solo una persona che lo tira fuori".

Sung ammira i progressi del CEO di Tesla Elon Musk nelle auto elettriche. Ha affermato che le auto elettriche Tesla e tutti i veicoli elettrici di altre case automobilistiche stanno allontanando l'industria automobilistica dai combustibili fossili molto più rapidamente dell'industria edile.

"Siamo bloccati con acciaio e vetro, la stessa vecchia cosa, " che espone un edificio al calore solare e aumenta il consumo di energia, lei disse. Il trasferimento di nuovi materiali da costruzione sul mercato è stato irto di resistenze.

Non è facile essere verdi

Le ragioni della riluttanza sono duplici, disse Roger Sherman, direttore del design per Gensler, uno studio di architettura con sede a Los Angeles:il cambiamento è sempre difficile, e i materiali intelligenti costano di più.

"Il fatto è che nessuno vuole rischiare sui nuovi prodotti. Questo ha a che fare fondamentalmente con i costi, " Egli ha detto.

Poi c'è il problema del cambiamento:a volte il nuovo non è sempre appetibile per il cliente, Craig Foster, ha dichiarato in una e-mail il vicepresidente della Building Industry Association of Southern California.

"Una volta che un nuovo prodotto viene introdotto nel mercato, spesso è difficile avere l'opportunità di presentarlo in quanto generalmente non esiste un track record esistente o un onere di prova su come apparirà il prodotto una volta applicato e su come durerà nel tempo."

Sherman ha affermato che è normale che qualsiasi industria diffida del cambiamento. Ha detto che gli sviluppatori vogliono incorporare più sostenibilità nelle case e negli uffici, ma ci vuole tempo.

Sung lo capisce. "Stiamo cercando di immettere nuovi prodotti sul mercato, ma stiamo anche cercando di far cambiare idea all'utente".