Ürünler ekosistemler halinde büyüyüp ayrışabilir mi? Tüketim mallarının yaşam döngülerini doğadan madde ve enerji ödünç alacak ve eskidiğinde bunları geri verecek şekilde tasarlayabilir miyiz? OXMAN, O° projesinde; biyolojik olarak parçalanabilen biyoplastiklere, biyolojilerinin hak ettiği tasarımı veren, biyolojik olarak programlanmış, bilgisayarla büyütülmüş ve robotik olarak üretilmiş ayakkabı ve tekstillerden oluşan devrim niteliğinde bir ürün sınıfı sunuyor.
O°, tamamen biyolojiyle başlayıp yine biyolojiyle biten süreçlere dayalı bir tasarım platformu. “Çok işlevli tek malzemeli ürünlerin yaşam döngüsü tasarımı için otomatik, dikey olarak entegre, biyo-dijital üretim sistemi” olarak tanımlanıyor. Bu platforma göre; bakterilerin yaşam süreci ve bakterilerin ölümlerinden sonraki süreçleri, dünyada görmek istediğimiz geleceğin çekirdeğini oluşturuyor. Bu, bizi “ürün geri dönüşümü” alanının ötesinde, “ürün reenkarnasyonu” alanına iten bir şey. Ayakkabıların biyolojik olarak parçalanıp meyve veren ağaçları beslenmesine olanak tanıyan ve de ağaçlardan da ayakkabılara uzanan bir gelecek.
O° platformu; biyopolimer mühendisliği, elyaf üretimi ve işleme alanlarındaki araçların, tekniklerin ve teknolojilerin yanı sıra performans odaklı hesaplamalı tasarım, örgü ve robotik üretimini içeriyor. OXMAN bu projeyle; sentetik biyolojiden yeşil kimyaya, malzeme mühendisliğine, tasarıma ve hesaplamaya kadar ölçekler ve disiplinler arasındaki sinerjileri keşfederek, “büyümüş” ile “yapılmış” arasındaki ilişkiyi düşünceli, kullanışlı ve verimli bir şekilde yeniden canlandıran ürünler, anlamlı yollar ve süreçler yaratmayı amaçlıyor.
PHA üretebilen E.coli’nin büyüme süreci
Yalnızca bakterilerle üretilen bir termoplastik polimer olan polihidroksialkanoatların (PHA’ların) kullanıldığı tek malzemeli tasarım platformu Oᵒ; ayakkabı ve tekstil ürünü gibi çeşitli fiziksel özellikler, işlevler ve kullanım amaçları sergileyen eşyaların tasarlanmasına ve dijital olarak üretilmesine olanak tanıyor. OXMAN PHA’ları, 3B baskıdan sıcakta eriyen eğirme ve örmeye uzanan çeşitli dijital üretim yöntemlerini kullanarak işliyor. Tasarım aşamaları ve ortamlar (üretim, işlenebilirlik ve programlanabilir ayrıştırma) boyunca tasarımın ayarlanabilirliği yoluyla elde edilen bu kadar yüksek düzeyde çok yönlülük, Oᵒ’un tasarımlarının ve platform teknolojisinin temelini oluşturuyor. Oᵒ platformu, ekosistemlerin ve çevrelerindeki ortamların ortak yararı için tasarlanan ürünlerin programlanabilir ayrışmasını sağlamak için tasarım ve dijital imalatın biyomateryal üretim sistemleriyle dikey olarak entegre edildiği bir dünyayı bünyesinde barındırıyor.
PHA ayakkabının bozunma süreci
“Ürün geri dönüşümü değil, ürün reenkarnasyonu”
OXMAN’a göre doğal dünyadaki en etkileyici malzeme sistemleri genellikle performanslarına tek ve çok yönlü bir malzemede küçük değişiklikler yaparak ulaşıyor. Örneğin selüloz, sert öz odundan esnek yapraklara kadar tüm bitki maddesinin yarısından fazlasını oluşturuyor. Benzer şekilde kitin, hem kabukluların sert kabuklarına hem de yusufçukların şeffaf kanatlarına uyum sağlıyor. Çok yönlü, bol miktardaki yapı taşlarını uyarlamaya yönelik bu odaklanma, doğa’nın rakipsiz performans ve sürdürülebilirlik elde etmesine olanak tanıyor.
Buna karşın farklı güçlü, zayıf yönlere ve yaşam döngülerine sahip çeşitli malzemelerin aşırı mühendislikle bir araya getirilmesinden oluşan insan sistemleri, bunun tam tersi etkiler yaratıyor. Malzemelerin yapımı ve ayrışması, çevreye ve kişisel zarara neden olan üretim atıklarına katkıda bulunuyor.
Buna karşılık Oᵒ platformu, çok çeşitli işleme ihtiyaçlarını ve uygulamalarını karşılayan çok çeşitli mekanik, termal, kimyasal ve üretim özellikleri sunmak üzere ayarlanmış “çok yönlü bir tek malzeme sistemi”nden yararlanıyor. Bir Oᵒ tüketici ürünü, tek bir imalat sistemi kullanılarak, tek bir malzeme sınıfında, tek bir yerde bütünüyle üretilebiliyor. Oᵒ’daki biyopolimer tasarımı; dijital üretim ve programlanabilir ayrıştırmaya dikey olarak entegre bir yaklaşımla üretim ve kullanım ömrü sonu stratejileri için temel avantajlar sunuyor.
Yukarıda da bahsettiğim gibi O°; biyolojik olarak programlanmış, programlanarak ayakkabı olarak yetiştirilmiş, ve robotla üretilmiş, tekstillerden oluşan devrim niteliğinde bir ürün serisi sunuyor.
Bunu da “%100 biyolojik olarak parçalanabilen PHA’lardan üretilen ilk doğa merkezli ayakkabı ve giyim serisi” olarak tanıtıyor: “Sürdürülebilirlik için tasarlanan ürünlerimiz çoğu doğal ortamda parçalanarak geride sıfır mikroplastik bırakır. Bu biyolojik malzeme platformu, verimli bir şekilde enerji kullanımının yanı sıra genetik ve kimyasal olarak kodlanmış pigmentasyon ve yeni malzeme özellikleri için geniş bir seçenekler dizisi sunuyor.”
Yaklaşık 40 farklı malzeme ve ilgili imalat yöntemlerinin dahil olduğu tipik bir ayakkabı, aynı zamanda tasarımı ve üretimi özellikle zorlu bir topoloji. Tipik bir ayakkabı, son derece karmaşık bir biyomekanik sistemin (insan ayağı) fonksiyon ve rahatlığına uyum sağlayacak şekilde tasarlanmış bir dizi performans özelliği sergileyen malzeme ve kimyasalların bir araya getirilmesi olarak düşünülebilir. Köpükler, kumaşlar, kauçuklar, kaplamalar ve yapıştırıcıların her biri, kendi enerji yoğun kimyasal ve proses gelişiminin yanı sıra belirli ölçekte üretim için fabrikalar gerektiren bir ürün kategorisini temsil etmektedir. İnsanların yılda milyarlarca tükettiği bir ürün yaratmak için bu çeşitli bileşenlerin bir araya getirilmesi ve genellikle sentetik yapıştırıcılarla birbirine yapıştırılması gerekir. O°, ortam koşullarında biyolojik olarak parçalanabilirliği ve atmosferik karbondioksit veya metan gibi hammaddelerden üretilebilme yeteneği ile bilinen tek ve çok yönlü bir tek malzeme sınıfını ayarlayarak nesnelerin imalatındaki karmaşıklığı ortadan kaldırmayı amaçlamakta. Üretimi kolaylaştırmak, çevreye zarar verebilecek dışsallıkları ortadan kaldırmaya olanak tanıyor. “Bir ayakkabı yapmak için yalnızca tek bir malzemeye ihtiyacımız varsa, dünyanın dört bir yanından özel bileşenler ithal etmemize gerek yok. Mikroplastiklerin azaltılması, atmosferik sera gazlarının azaltılması ve hedeflenen biyolojik bozunma yoluyla biyolojik büyümenin desteklenmesi, olumlu çevresel etkinin diğer vektörleri olarak takip edilmekte.” diyor OXMAN projenin açıklama sayfasında. Açıklamalar öyle devam ediyor: “Her ayakkabının kalbinde örgü çorabın birleştirici taban katmanı bulunuyor. Ayakkabının bireysel amacı göz önüne alındığında (örneğin, bale terliği, spor ayakkabı), dış katmanlar, takviye, yastıklama, dayanıklılık ve esneklik gibi belirli işlevler sağlamak üzere örme kumaşın üzerine basılıyor. O° platform teknolojilerinde yerleşik olan çok yönlülük ve otomasyon, hızlı yinelemelere ve tasarımdan üretime kadar hızlandırılmış bir geliştirme sürecine olanak tanıyor.”
O° araştırma ekibi şu isimlerden oluşuyor: Christoph Bader, Florian Born, Sarabeth Buckley, David Franck, Markus Kayser, Nic Lee, Anran Li, Zane Lindstrom, Jessy Lu, Neri Oxman, Luis Soenksen, Finn Stirling, Tim Tai, Marcus Walker, Leila Wallisser, Andrea Westlie
Görsel: OXMAN
