Doruk Yıldırım, miselyumu gerçek uygulamalarda 3B baskılı kil duvar boşluklarında canlı bir araç olarak öneren Zoetic Morphology adlı araştırma projesinin ayrıntılarını yazdı
Yazı: Doruk Yıldırım
Doruk Yıldırım'ın Zoetic Morphologies Tezinden 3B Basılı kil ve buğday kepeği karışımında büyğyen miselsiyumun 8.günü, 2020
Salvador Dali, mimarlığın gelecekte “yumuşak ve tüylü” olacağını söylemişti. Görünüşte tuhaf olan bu ifade, son yıllarda biyo-malzemelerin geliştirilmesi ve miselyumun mimarideki potansiyelinin keşfedilmesiyle gerçek oldu.
Peki bu herkes için ne anlama geliyor? Canlı ve sürekli değişen bir binaya girdiğinizi hayal edin: Yapı, sağlıklı bir iç mekân ortamı sağlayan, karbondioksiti emebilen malzemelerden yapılmış. Bina, enerji verimliliği ve konforu optimize etmek için şeklini ve biçimini düzenleyerek ortamdaki değişikliklere uyum sağlıyor. Duvarlar, bireysel ihtiyaçlara göre büyüyebiliyor ve şekillendirilebilir, bu da her alanı benzersiz ve kişisel hale getirmeye yardımcı oluyor. Ancak bu tür bir mimarinin faydaları, bireysel konfor ve kişiselleştirmenin çok ötesine geçer. Sürdürülebilirlik bağlamında önemli bir potansiyele de sahip olacaktır.
Şu anda dünyadaki enerjinin %36’sı ve suyun %50’si binalar tarafından tüketiliyor. Ayrıca hava kirliliğinin %23’ü, sera gazı üretiminin %50’si ve su kirliliğinin %40’ı yapılı çevreden kaynaklanıyor. Miselyum bazlı malzemeler ise, kaynak yoğun ve olumsuz çevresel etkileri olan beton ve çelik gibi geleneksel inşaat malzemelerine umut verici bir alternatif sunuyor. Sürdürülebilirlik faydalarına ek olarak bu tür bir mimari, afet bölgelerinde de inanılmaz derecede faydalı olabilir. Yerel kaynaklı malzemeler ve düşük enerjili süreçler kullanarak ihtiyacı olan insanlara barınak sağlamak için bir binayı hızla büyütebildiğinizi hayal edin. Bu, yalnızca felaketten etkilenenlere anında yardım sağlamakla kalmazken, aynı zamanda uzun vadeli çevresel zararı en aza indirmeye de yardımcı olacaktır. Belki de bu tür bir mimarinin en büyüleyici yönü, kendi kendini iyileştirme yeteneğidir. Yapı hasar gördüğünde kendi kendini onarabilir. Bu, bakım maliyetlerini büyük ölçüde azaltırken ve binanın ömrünü uzatacaktır.
Doruk Yıldırım'ın Zoetic Morphologies Tezinden buğday kepeği ve myselyal tozu ile malzeme testi, 2020
Miselyum, çeşitli benzersiz özelliklerinden dolayı son yıllarda yenilikçi tasarım için çok yönlü bir yapı malzemesi ve platformu olarak kabul gördü. Bu malzeme, geniş bir organik madde yelpazesinde büyüyebilen ve onu strafora benzer fiziksel özelliklere sahip, «hif» adı verilen kalın bir biyokütle olarak parçalanabilen, karmaşık bir ipliksi dallanma ağıdır. Mantarın vejetatif kısmı olan miselyumun yetiştirilmesi kolaydır ve yalnızca substratın pastörizasyonunu gerektirir; bu, bakteri gibi diğer organizmalar için gerekli olan sterilizasyondan daha ucuzdur. Miselyum düşük enerjili bir malzemedir ve enerji yoğun üretim yöntemleri yerine doğal süreçler kullanılarak büyür, bu da onu sürdürülebilir, çevre dostu binalar oluşturmak için ideal bir malzeme yapar. Aynı zamanda hafif, dayanıklı ve iyi yalıtım özelliklerine sahiptir, bu da inşaat uygulamaları için uygun hale getirir.
Miselyumun en dikkat çekici özelliklerinden biri, çevredeki ortama bağlı
olarak farklı şekil ve biçimlerde büyüyebilmesidir. Bu özellik, çeşitli şekil ve boyutlarda kalıplanabilen miselyum bazlı malzemelerin geliştirilmesinde kullanılmıştır. Bununla birlikte, miselyumun tasarımdaki mevcut uygulamaları çoğunlukla kontrollü bir laboratuvarda, bir kalıp içinde yetiştirmeyi içerir ve fırında kurutma en yaygın finishing yöntemidir. Bu, patojen kontaminasyonu ve mimari ölçekte steril bir ortam yaratmanın zorluğu nedeniyle, özellikle öl-
çek büyütmek için kullanımını sınırlar.
Çok yönlülüğü ve düşük enerji özelliklerine ek olarak miselyum, karbondioksiti emme özelliğine sahiptir ve bu da onu iklim değişikliğine karşı mücadelede güçlü bir araç haline getirir. Miselyum, ağırlığının 200 katına kadar absorbe edebilir, bu da onu, bina sakinlerinin ihtiyaçlarına uyum sağlayabilen sürdürülebilir binalar oluşturmak için mükemmel bir malzeme yapar. Bir inşaat malzemesi olarak miselyumun birçok faydasına rağmen, yaygın olarak kullanılmadan önce ele alınması gereken zorluklar vardır. Ana zorluklardan biri, büyüme süreci sırasında ortaya çıkabilen ve miselyumun özelliklerini etkileyebilen kontaminasyondur. Nihai ürünün kalitesinden emin olmak için tasarımcıların ve araştırmacıların kontaminasyonu önleyecek yöntemler geliştirmeleri gerekir. Miselyum, bu zorlukları ele alarak sürdürülebilir bina tasarımı ve inşasında oyunun kurallarını değiştirme potansiyeline sahiptir.
Zoetic Morphologies, IAAC’ta (Institute for Advanced Catalonia of Architecture) yürütülen bir tez araştırma projesidir. Proje, miselyumu 3B baskılı kil duvar boşluklarında canlı bir araç olarak kullanan yeni bir inşaat yaklaşımı önererek gerçek dünya uygulamalarındaki kirlenme sorununu ele almayı amaçlıyor. Bu, hem girdinin hem de çıktının biyolojik olarak parçalanabilir olduğu bir duvar sistemiyle sonuçlanır ve birincil patojen olan yeşil küf üzerinde miselyum büyümesini destekleyen ve yerinde miselyum büyümesini sağlayan dengeli bir malzeme sistemi oluşturur.
Solda: Doruk Yıldırım'ın Zoetic Morphologies Tezinden iki malzemeyi robot ile 3B basmak için tasarlanan ekstruder, 2020
Sağda: Doruk Yıldırım'ın Zoetic Morphologies Tezinden, yeşil küf eklenmiş, sterilize edilmemiş 3B basılı malzeme
Bu amaca ulaşmak için araştırma süreci, kontaminasyona dirençli miselyal bir substrat oluşturmak adına kontrollü bir test odası geliştirmeyi içeriyordu. Deneyler, buğday kepeği ve saman peletlerinin misel büyümesi için ana substratlar olduğunu ve yüksek pH ve düşük nem seviyesinin muhafaza edilmesinin miselyum büyümesini patojenik büyümeden daha fazla destekleyebileceğini ortaya çıkardı. Bu bulgu, sürdürülebilir ve çevre dostu malzemelerin geliştirilmesi için önemli hem etkilere sahiptir, hem de mimaride ve diğer alanlarda miselyum bazlı malzemelerin potansiyelini göstermektedir.
Proje dahilinde 3B baskı teknolojisi, hem çevre hem de miselyum gelişimi için optimize edilmiş yapıları basmak için robotik kollarla birlikte kullanıldı. 3B baskı teknolojisinin esnekliği, karmaşık ve hesaplamaya dayalı tasarımlarla kişiselleştirmeye izin verirken dolgu geometrileri, yoğunluk, biçim ve kalınlık yoluyla termal kütleyi ve yalıtımı optimize etmek için tasarlandı. Duvarların tasarımı, ağaç gövdelerinin ve mikroorganizmaların yapılarından etkilenmiştir ve kilin termal iletkenliğini bölerek ve azaltarak ısı akışını azaltmak için tasarlanmış dolgu geometrilerini hesaplamak için L-sistemi kullanılmıştır.
Güneş enerjisi kullanımının optimize edilmesine ek olarak, dolgu modelleri ve topografya, büyüme algoritmaları, üretken algoritmalar ve genetik optimizasyon araçları kullanılarak tasarlanmıştır. Bu tasarım süreci, güneşe maruz kalma, çiy toplama, büyüme hızı optimizasyonu ve yalıtım gibi keşfedilen parametreleri de içerdiğinden birçok kez yinelenmiştir.
Miselyum bazlı malzemelerin kullanımı, benzersiz özellikleri ve sürdürülebilir ve yaşayan mimarideki potansiyel uygulamaları nedeniyle, geleneksel inşaat malzemelerine bir alternatif olarak büyük umut vaat ediyor. Kontaminasyon gibi zorlukların ele alınması gerekirken, miselyum bazlı malzemelere yönelik yenilikçi yaklaşımlar, bu büyüleyici malzemenin tüm potansiyelini ortaya çıkarmak için tasarımcılar ve araştırmacılar tarafından geliştirilmekte.
Miselyum bazlı malzemeler kullanarak, canlı organizmaların yapılı çevremize entegre olduğu daha sürdürülebilir ve biyofilik bir gelecek yaratabiliriz. Bu, şehirlerimizi inşa ederken ve tasarlarken sadece insanların değil diğer organizmaların da dikkate alındığı yapılı çevreyi nasıl gördüğümüze dair yeni bir bakış açısı gerektiriyor.