Interview: Lining Yao, Interaction Designer and Maker of Novel Materials

Echte innovaties zijn hightech maar analoog, ze ontstaan door biologie, genetica en design te combineren om energie en hulpbronnen te besparen. Dit is het concept achter het werk van Lining Yao, een Chinese interactieontwerper en maker van nieuwe materialen en interfaces. Ze heeft onlangs haar PhD afgerond bij de Tangible Media Group, MIT Media Lab in Boston, waar ze zich richtte op het verschuiven van Mens-Computer Interactie naar Mens-Materiaal Interactie, en ze is nu assistent-professor bij het HCII Institute aan de Carnegie Mellon University.

We hebben haar ontmoet in Milaan, waar ze een lezing gaf bij Meet The Media Guru, het Italiaanse platform dat innovators van over de hele wereld uitnodigt om hun ideeën en projecten te delen (afgelopen april was ook NNN-directeur Koert van Mensvoort te gast).

“Ik heb geen definitie van mijn werk, maar ik denk dat traditionele disciplines momenteel een vage grens hebben, en we zijn een nieuwe discipline aan het uitvinden”. Yao opereert ergens tussen design, engineering en wetenschap en gebruikt organische materialen als een technologie die ons terugbrengt naar de natuur, naar de oorspronkelijke vorm van leven. “Ik denk dat we de natuur met technologie op een positieve manier kunnen veranderen. Vooruitgang boeken, met hetzelfde respect voor de natuur als onze voorouders hadden, maar met een wetenschappelijk begrip van de natuur op verschillende schalen en van onderaf. Vooruitgang boeken betekent dat we terugkeren naar de natuur, maar een programmeerbare natuur”.

Vooruitgang boeken betekent dat we terugkeren naar de natuur, maar een programmeerbare natuur

Yao maakt gebruik van de aanpasbaarheidskenmerken die in de natuur bestaan om producten te creëren die reageren op verschillende omgevingen, zonder energie of elektriciteit te gebruiken. Op deze manier kan zelfs een dennenappel een slim materiaal worden. “Als de regen de dennenappels van de boom naar de grond spoelt, zijn deze dennenappels gesloten, als je ze oppakt en laat drogen, gaan ze open, maar als je ze terug in het water legt, sluiten ze weer. Een bescheiden dennenappel is een door de natuur gegroeid slim materiaal, omdat het transformeert en reageert op water door te openen en te sluiten, en deze transformatie is omkeerbaar en heeft geen elektriciteit nodig”.

Een bescheiden dennenappel is een slim materiaal

Net zoals een dennenappel zich gedraagt, zetten sommige bacteriën genaamd bacillus subtilis natto uit en krimpen ze in afhankelijkheid van de vochtigheidsniveaus die in de omringende lucht worden gedetecteerd; hoe meer vochtigheid, hoe groter de bacteriën worden. Yao gebruikt deze bacteriën als natuurlijke actuator om bioLogic Second Skin te creëren, een kledingstuk dat reageert op het zweet van de drager door te openen en te sluiten, “de bacteriën zetten uit en krimpen in aanwezigheid van vocht, zoals nano-motoren”.

“In het dagelijks leven gebruiken we motoren om dingen te laten bewegen, responsief en interactief te maken, maar hoe kunnen we van de natuur leren om duurzame en slimme systemen te bouwen?”. Deze vraag stuurt Yao's onderzoek “Transform Materiality” om te verkennen hoe natuurlijke energiestimuli kunnen worden gebruikt om materialen te transformeren en ze slim te laten gedragen.

Alles kan wetenschappelijk ontworpen worden

“Alles, inclusief esthetiek, kan wetenschappelijk ontworpen worden”. De synthetische bio-huidstof reageert op lichaamswarmte en zweet, waardoor flappen rond warmtezones openen, waardoor zweet kan verdampen en het lichaam kan afkoelen door een organische materiaalstroom. “Gebaseerd op het natuurlijke fenomeen van hygromorfe transformatie, introduceren we een specifiek type levende cellen als nanoactuatoren die reageren op veranderingen in lichaamstemperatuur en vochtigheid. Dit proces creëert een nieuwe ecologie tussen de kleding en het menselijk lichaam, de kleding wordt onderdeel van het menselijk ecosysteem”.

Haar meest recente toepassing van bio-designprincipes heeft betrekking op voedsel. “We noemden het Transformative Appetite, we wilden voedsel programmeren om op slimme manieren te interageren”. Samen met haar collega's bij MIT ontwierp Yao een futuristische pasta gemaakt van een 2D-geprint eetbaar natuurlijk materiaal dat in kokend water verandert in een ontworpen 3D-vorm. Opnieuw wordt een natuurlijk element, in dit geval water, gebruikt als stimulus om het transformatieproces te activeren. “Met onze platte pasta kunnen we 67,3% van de verzend- en verpakkingsruimte besparen en de kosten verlagen. Dit is erg belangrijk, daarom maakt Ikea zijn platte meubels en laat het ons vervolgens ze in elkaar zetten”.

Hoe kunnen we van de natuur leren om duurzame en slimme systemen te bouwen?

Yao's programmeerbare pasta is gemaakt van gelatine, cellulose en zetmeel. Gelatine zet van nature uit bij het absorberen van water, waardoor de onderzoekers een manier hebben om het voedsel te manipuleren. Om een controleerbaar buiggedrag te bereiken, introduceerde het team ethylcellulosestroken als zowel vormbeperkingen als waterbarrières bovenop de film.

“Voedsel is erg interessant omdat het een brug slaat tussen mensen van over de hele wereld en met verschillende opleidingen, het is een universeel onderwerp dat ons als ontwerpers in staat stelt bij te dragen aan het dagelijks leven van mensen. Daarom hebben we voedsel gekozen als onze context om programmeerbare materialen te verkennen”.

Yao's werk biedt een visie op een toekomst die zich stroomopwaarts bevindt van de meer populaire gedigitaliseerde alternatieven. “We manipuleren materialen niet om ze kunstmatig na te maken, maar om ze direct te gebruiken nadat ze zijn aangepast. We creëren veranderbare, kneedbare en controleerbare objecten die volledig natuurlijk zijn. De toepassing van deze eigenschappen in onze leefruimtes zou veel energie kunnen besparen. We zouden een wereld kunnen ontwikkelen waarin mensen niet meer hoeven te leren hoe ze interfaces moeten gebruiken, omdat de interfaces automatisch reageren op mensen en omgevingen”. Een wereld die technologisch is, maar tegelijkertijd ook natuurlijk.

Hoofdafbeelding: Meet The Media Guru