גישה פורצת דרך בתחום האדריכלות המקיימת, הטבעית. תוך שימוש בכלים מיחשוביים קבוצת המחקר אוקסמן – בהובלתה של נרי אוקסמן, אדריכלית ומעצבת, חוקרת שימוש באקולוגיה וטכנולוגיה כדי לממש את עקרונות הקיימות בקנה מידה אנושי ביחד עם הטבע. המטרה היא להסיט את הנבנה אל הגדֵל ולעבור מעולם המכונה אל עידן האורגניזם הטבעי.
למרות ששומעים יותר ויותר על המושג "בנייה ירוקה", הגישה והכיוונים של אוקסמן שונים לגמרי. תחום הבנייה והאדריכלות עדיין מתנהל בצורה מסורתית והתכנון האדריכלי נמצא על פרשת דרכים: כיצד להמשיך לבנות למען עם האנושות – אך לעבוד עם הטבע ולמענו באותו זמן.
נרי אוקסמן, אדריכלית, מעצבת דיגיטלית ואמנית ישראלית-אמריקאית. למדה ארכיטקטורה בטכניון ובחוג למדעי הרפואה באוניברסיטה העברית בירושלים. את הדוקטורט עשתה ב-MIT בנושא "עיצוב ממוחשב" Design Computation שם טבעה את המונח אקולוגיה של חומרים – Material Ecology המתאר את תחום המחקר שלה. הקימה, ניהלה, והיום פרופ' אורח ב-MEDIA LABS של MIT, שם טבעו את שם הקבוצה ובסיס העבודה שלהם – Mediated Matter (שם בעל משמעויות אחדות ועיקרו, אולי, בתרגום לעברית – חומר מתווך). היא מחברת מיחשוב, ביולוגיה, קיימות והדפסות תלת-מימד.
מאז 2020 אוקסמן מנהלת מעבדה משלה, במנהטן, ארה"ב. מטרתה להגביר את הקשר בין סביבות בנויות, טבעיות וביולוגיות על ידי שימוש בעקרונות עיצוב בהשראת הטבע – עבור ועם הטבע – והטמעתם בהמצאת טכנולוגיות חדשות. תחומי היישום כוללים עיצוב אדריכלי, עיצוב מוצר, עיצוב אופנה, וכן טכנולוגיות חדשות לייצור ובנייה דיגיטלית ויצירת זרימה על פני חומרה, תוכנה ו"כלים רטובים". כל אלה – על פי אוקסמן, מאפשרים "לעיצוב להעצים את המדע ולמדע להעצים את העיצוב".
כל פלטפורמה טכנולוגית חדשה יכולה להיות מיושמת על פני מגוון רחב של תעשיות וקנה מידה – ממוצרי צריכה ועד תוכניות עירוניות, מתרופות ללבוש, מאורגניזמים ועד רקטות. עיצוב היררכי בקנה מידה זה מאפשר לבנות ספרייה של כלים וטכניקות שניתן לשפר באופן מתמיד לקראת יישומים ותחומים חדשים.
יש לעבור מעולם המכונה אל עולם האורגניזם הטבעי. מחפצים, בניינים ורחובות בנויים – לבנות סביבה דינמית, לא מזהמת, גדלה ומתכלה.
להדגמה: שני פרוייקטים ייחודיים (מתוך אוסף גדול של פרוייקטים בקני-מידה שונים).
1. Aquahoja – ביתנים, בקנה מידה אנושי, עשויים מרכיבים מולקולריים טבעיים בלבד.
Aquahoja נקרא "ממים למים". ייצור דיגיטלי על בסיס מים. הביתנים שתוכננו בצורה דיגיטלית ומיוצרים על ידי רובוטים עשויים מכמה מהביו-פולימרים הנפוצים ביותר על הפלנטה שלנו: תאית, שנמצאת בדפנות התא של צמחים; כיטוזן, מזוקק מכיטין המצוי בשלדים חיצוניים של סרטנים; ופקטין, שנמצא בקליפת פירות בשלים כגון תפוחים.
Aguahoja מגלם את גישת העיצוב האקולוגי-החומרי להיווצרות חומר וריקבון. מגוון הצורות וההתנהגויות המגולמות במבנים משקף את האופן שבו – מתוך לוח מינימלי של רכיבים מולקולריים – הטבע בונה מערך נרחב של חומרים רב-תכליתיים ללא צורך בחומרים מקבילים סינתטיים. בניגוד לפלדה ובטון, הביו-פולימרים הנוצרים מחומרים אורגניים נמצאים בדיאלוג מתמיד עם הנישות האקולוגיות שלהם ומסוגלים להסתגל באופן דינמי לתנאי הסביבה המשתנים.
באמצעות Aguahoja, אוקסמן מציעה דרך להסיט באופן זמני את החומרים האורגניים הללו ממחזורי משאבי הטבע, להגביר אותם עם תכונות פיזיקליות מדויקות ולעצב אותם לעיצובים פונקציונליים לפני שמאפשרים ריקבון מבוקר שלהם. משולבים ביחסים שונים, הם מהווים את אבני הבניין לביו-צמנטים הניתנים להדפסה בתלת-ממד עם תכונות חומר הניתנות לכוונון, וניתן לגרום להם להתפרק או להתמיד לאורך זמן.
2. ביתן טווי על ידי תולעי משי 2020
כיצד יכול המין האנושי לשתף פעולה עם מינים אחרים כמו תולעי משי בבניית חפצים, מוצרים ומבנים? האם ניתן לייצר משי בלי להרתיח את הגלמים?
לתערוכת Material Ecology במוזיאון לאמנות מודרנית, ניו יורק, הוקם ביתן משי II מתנשא לגובה של שישה מטרים ורוחבו חמישה מטרים. בהתבסס על מחקר שפותח על ידי הקבוצה Mediated Matter ב-2014 ב-MIT. פרויקט זה מתמודד עם אתגרים הקשורים בקנה מידה וגידול סדרתי. הפרויקט משתמש במעין מחט גדולה, מנדרל קינטי משולב שנועד להנחות את תנועת הסיבוב הטבעית של תולעי המשי באמצעות סיבוב עם כיוון השעון, טכנולוגיית מיזוג וביולוגיה כדי לאחד אריגה וטוויה.
וידיאו – בניית ביתן המשי על-ידי תולעי משי