Doğanın kendi içerisinde işleyen döngüsü ve bu döngünün temel ilkeleri, günümüz mimarlık pratiğinde bazı araştırmacı ve uygulamacı mimarlar tarafından, daha fazla sürdürülebilir ve yaşanılabilir bir yapılı çevrenin oluşturulmasında kullanılmaktadır. Bu tür çalışmalarda, doğayı birebir taklit etmek yerine, doğadaki canlıların yapısal değişim ve dönüşümlerinin ardındaki bilinmeyenlerin keşfedilerek, bu değişimlerin ya da dönüşümlerin doğadaki hangi farklılıklara yanıt olduğunun kavranmasına yönelik çalışmaların tasarım sürecine aktarılması hedeflenir. Bu doğrultuda bilgisayar tabanlı teknolojiler ile tasarlanan ürün, tüm parametrelerin belirlenerek tasarım problemine en uygun yanıtın arandığı sürecin bir sonucu olur. Benyus, tasarımcıların organizmaların sistemlerindeki bazı işleyiş ilkelerinin basit tariflerini kullandıklarını belirtir.(4) Tasarımcılar, bu tarifleri güneş enerjisinden daha fazla faydalanmak, doğal iklimlendirme sağlamak, yeni malzemeler üretebilmek, hareket ve hız kabiliyetini artırmak gibi nedenlerle tasarımlarına aktarırlar. “Morfogenetik Tasarım” ya da “Dijital Morfogenez “ olarak mimarlık literatürüne giren uygulamalar, yapıların bu çerçevede maksimum performansa ulaşabilmesini hedefleyen araştırmaların yapıldığı alanı tanımlar.

Deneysel çalışmalar yapan mimar Achim Menges, doğal morfogenezin (evrimsel gelişme ve büyüme süreci), kendi karmaşık organizasyonunu elde etmek için polimorfik (çok biçimli) sistemler ürettiğini ve sistem içindeki malzeme kapasitelerinin, çevresel dış etkenlerin ve güçlerin etkileşimiyle şekillendiğini belirtir.(5) Doğal olarak gelişen bu süreçte beliren yapısal oluşum üzerinde, çevresel faktörlerin, sistemi oluşturan malzemelerin ve sistemin davranış biçimlerinin rolü son derece önemlidir. Mimar Michael Weinstock ise, doğal çevredeki form ve metabolizma arasında farklı bir ilişki olduğunu vurgular ve bu ortamda malzeme ve enerji arasında canlı formların morfolojisini belirleyen karmaşık bir koreografi olduğunu ifade eder.(6) Bir canlının yaşadığı doğal ortam şartlarına bağlı olarak şekillenen bir morfolojik yapıya sahip olması, ortama adaptasyonunu sağlar. Bu sayede canlılığını devam ettirir ve genetik kodlarını gelecek nesillere aktarır. Bu bir bakıma canlıların kendi kendilerini organize etme (self organization) biçimidir. Şartların değişimiyle evrimsel süreç başlar ve yeni koşullara uyumlu yeni nesiller yetişir. Doğadaki işleyiş üzerine yapılan araştırmaların ve bazı prototip uygulamalarının temelinde “doğal dünyanın organizasyonunun ve bu dünyadaki enerji sistemlerinin morfolojisinin, geleceğin yapıları ve kentleri için, yeni ‘metabolik morfolojilere’sahip bir takım modeller oluşturulmasını sağlaması” düşüncesi yatar.(7) Oluşturulan modellerin tasarım sürecine aktarımında, genetik algoritmalar ve parametreler, dolayısıyla bilgisayar tabanlı teknolojiler yer alır. Bilgisayar ortamındaki bir dizi kodlama üzerinden üretilen bir genetik algoritmadaki parametreler değiştirilerek en iyi alternatifin seçimi yapılır.

Morfogenetik tasarımı benimseyen birçok tasarımcının deneysel çalışmalarıyla yer aldığı ve sonuçları tasarım pratiği açısından önemli olan “Multiversites Creatives 2012” adlı sergi, yenilikçi tasarım yaklaşımlarının son dönem araştırmalarını ve uygulamalarını kapsaması sebebiyle önemlidir.

MULTIVERSITES CREATIVES 2012, POMPIDOU MERKEZİ, PARİS

“Multiversites Creatives 2012”, 3 Mayıs - 6 Ağustos 2012 tarihleri arasında Pompidou Merkezi’nde gerçekleştirilen on beş projenin yer aldığı bir sergidir. “Multi” (çok) ve “diversity” (çeşitlilik) sözcüklerinin birleşmesinden oluşan “multiversites” terimi çoklu ve yaratıcı evrenleri ifade eder.”(8) Bilgisayar teknolojileri aracılığıyla tasarım ve temsil tekniklerini sorgulayan sergi, “Generating” (Üretme), “Making” (Yapma) ve “Representing” (Temsil etme) olmak üzere üç ana bölümden oluşur. Serginin ilk bölümü “Generating”de mimarlık ve tasarım alanında çalışmalar yapan araştırmacıların çalışmaları yer alır. “Araştırmacıların tasarım modelleri ve yenilikleri, bilgisayar teknolojilerinin sağladığı yeni tasarım olanaklarının kullanıldığı ‘hesaplamalı’ kavramıyla ilişkilidir.”(9) (Resim 1) Araştırmacılar biyoloji, mühendislik ve mimarlık arakesitinde tasarladıkları ürünleri, morfogenetik süreçlerden ilham alarak oluşturmuştur. Serginin “Making” bölümünde bilgisayar teknolojileriyle olanaklı hale gelen ve üç boyutlu yazıcılarda üretilen nesnelerin nasıl meydana getirildikleri sorgulanırken, “Representing” bölümü ise ziyaretçileri, internet verisini grafiksel olarak görselleştirerek manipüle etmeye davet etmektedir.

“Making” bölümünde yer alan endüstriyel tasarımcı Markus Kayser’in “Sinter Solar System” adlı çalışmasının ürünleri, teknolojinin sağladığı potansiyeller bakımından ilgi çekicidir. “Sinter Solar System” ile güneş enerjisinden faydalanılarak kum taneleri eritilmekte ve sisteme bağlı üç boyutlu yazıcıdan katmanlar halinde cam nesneler elde edilmektedir. (Resim 2) “Representing” bölümünde yer alan ve serginin başlangıcını oluşturan Antonin Rohmer’in “Linkfluence” adlı wallpaper çalışması ise, sohbet odaları (chatrooms) ve bloglar gibi sanal platformlardaki komünitelerin davranış ve tutumlarını görselleştirerek dijital bir arayüze dönüştürmektedir. Milyonlarca internet sitesi ile blogların ilgi alanı ve önem sıralarına göre sınıflandırıldığı bu çalışma, çok büyük bir galaksiyi andırmaktadır.(10) (Resim 3) Serginin makale kapsamında irdelenen “Generating” bölümünde ise morfogenetik süreçlerden ilham alarak tasarlayan, bilgisayar ortamında tasarımın potansiyellerini benimseyerek bunları akademik ortamlara da aktaran ve gelecekte morfogenetik tasarımın öncülerini temsil edebilecek olan üç tasarımcı Neri Oxman, Achim Menges ve Andrew Kudless yer alır.

NERI OXMAN – IMAGINARY BEINGS: MYTHOLOGIES OF THE NOT YET

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde (MIT) görev yapan Oxman, MIT Media Lab’da “Mediated Matter Design Research” grubunun kurucusudur. Grup, dijital teknolojilerin ve üretim teknolojilerinin nesnelerin, binaların ve sistemlerin tasarımını ve yapısını dönüştürme potansiyelini incelemekte, bu teknolojilerin çevre ve malzeme ilişkisine nasıl aracılık ettiğini araştırmaktadır.(11) (Resim 4) Tasarım sürecinde genellikle formun ilk sırada yer almasıyla ikinci planda kalan ve formu oluşturan malzeme üzerine yapılan araştırmalar Oxman’ın çalışmalarının temelini oluşturur. “Doğadaki formlar, malzeme parametreleri ile bu parametrelerin çevre limitlerine uyumu arasındaki eşleşmenin bir sonucudur.”(12) Doğa malzemenin potansiyellerini kullanarak formu kendi sınırlılıklarına uyumlu hale getirir. Form, fonksiyon ve malzeme birbiriyle ilişkilidir ve her birindeki parametrenin değişikliği bir diğerini etkiler. Malzeme ve form üretimi arasında ilişki kuran Oxman, malzemelerin anizotropik (malzemelerin mekanik özellikler açısından yöne bağımlılık göstermesi) olmalarıyla ilgilenir ve anizotropinin dijital ortamda modellendiğinde nasıl bir form üretim sürecinin oluşacağını araştırır. Dolayısıyla biçimsel, strüktürel ve malzemesel heterojenliğin gerekliliğini savunur ve bu gerekliliğin tasarımın yönünü homojen modüllerden heterojen kompozisyonlara doğru kaydıracağını ifade eder.(13)

Multiversites Creatives 2012’de Oxman ve ekibi, Arjantinli şair Jorge Luis Borges’in Imaginary Beings adlı kitabındaki fantastik tanımlamalarını yorumlayarak ve insan vücudundan esinlenerek ürettikleri, “Imaginary Beings: Mythologies of the Not Yet” olarak bilinen 18 prototipten oluşan çalışmasıyla yer alır. Yüz yirmi efsanevi yaratığı içeren kitap, tasarımda folklor ve doğa arasında bağlantı sağlayacak bir alan yaratır. Oxman çalışmasını şöyle özetler: “Imaginary Beings: Mythologies of the Not Yet, fütüristik tasarımın teknolojik gelişmeler ile olanaklı hale gelebileceğini varsayar ve fantezi ile mit arasına yerleşir. Prag Golemi’nden robotik dış kabuğa, Dafni’nin kanatlarından uçan makinelere, Talos’un zırhından koruyucu deriye; Mythemes (Claude Lévi-Strauss tarafından tanımlanan mitin tasarım ruhu) olağanüstü sonsuz arketiplerin oluşturulmasını ve onların malzemelerinin ifade edilebilmesini sağladı.”(14) (Resim 5) Sergideki prototiplerden biri de Resim 6’daki giyilebilir başlıktır. Oluklu ve kıvrımlı yüzeyi ile morfolojik bir çeşitlilik sunan Medusa 2’nin yüzeyindeki eğrisellik ile çevresel performans kriterlerini sağlaması hedeflenmiştir. Başlıktaki aerodinamik performans, değişken hücre büyüklükleri ve dış çeperdeki hücre yoğunlukları ile çoğaltılırken, sarı ve siyah renkleri başlığın kamuflaj etkisini artırır.(15) Oxman’ın malzemeye yönelik araştırmalarını bilgisayar tabanlı teknolojilerden soyutlamak neredeyse imkânsızdır. Bilgisayar ortamındaki algoritmalar üzerinden ilerleyen süreçte değişen parametreler, dış ortama maksimum uyumu sağlayabilecek formun üretilmesini sağlar.

ACHIM MENGES – HYGROSCOPE: METEOROSENSITIVE MORPHOLOGY

Achim Menges’in Steffen Reichert ile birlikte tasarladığı “Hygroscope”, ahşabın iklimsel değişiklik sırasındaki davranışları üzerinden geliştirilmiş ve deniz anemonunun hareketinden esinlenilerek gerçekleştirilmiş bir çalışmadır. Cam bir kutunun içerisinde yer alan “Hygroscope”u oluşturan ahşap hücreler içerideki nemin artmasıyla hareket eder ve bu nedenle ahşap hücrelerin nefes almayı andıran hareketi tamamen kendiliğinden gerçekleşir. (Resim 7) Ahşap, ortam kuruyken nemi emme, ortam yağışlıyken nemi atmosfere verme özelliği gösterir. Ahşabın neme olan duyarlılığı kullanıldığında şekil değiştirme tetiklenir. Dolayısıyla en eski ve en yaygın kullanılan yapı malzemelerinden biri olan ahşap, fiziksel olarak farklı şekillerde hesaplanıp programlanarak nemin derecesine göre iklime cevap verebilen bir malzeme haline gelebilir.(16) Menges ve Reichert bu çalışma ile ahşabın kendi özüne ait potansiyellerini ortaya çıkarır. (Resim 8) Araştırmacılar hiçbir teknolojik eklenti olmadan iklim değişikliğine cevap verebilen Hygroscope üzerinde beş yıldan fazla çalışmıştır. Çeyrek birimlik akçaağaç kaplamasından ve sentetik bileşiklerin kombinasyonundan oluşan sistemde, dört binden fazla eleman dijital olarak üretilip robotik sistemler yardımıyla biraraya getirilmiştir. Malzemenin lif yönleri, doğal ve sentetik bileşimlerin düzeni, elemanların en, boy, kalınlık gibi oranları, elemanların geometrileri ve özellikleri, üretim süresi boyunca nem kontrolü sistemin temel parametreleri olmuştur.(17)

ANDREW KUDLESS - CHRYSALIS (III)

2004 yılında Matsys adlı tasarım stüdyosunu kuran Kudless, tasarımlarında mimarlık, biyoloji, mühendislik ve hesaplamalı tasarımın birarada kullanılmasından doğacak potansiyeller üzerinde çalışmaktadır. Chrysalis (III) adlı çalışmasında Kudless, kaya midyeleri gibi kendini organize eden sistemlerin altında yatan yapısal ilkeleri inceler ve hücresel morfolojiyi araştırır. (Resim 9) Kudless’in uyguladığı süreçte iki parçadan oluşan “hücreler boydan boya yön değiştirerek ve kayarak konumlanır. Hücrelerin konik dış yüzeyleri kiraz ağacından, plak elemandan oluşan iç yüzeyi ise kavak ağacından üretilmiştir. Chrysalis (III)’te bulunan 1000 hücre dijital ortamda oluşturulmuş, dijital olarak üretilmiş ancak montajı el ile yapılmıştır.”(18) Kudless’ın çalışmalarına esin kaynağı olan yapılar, doğada mevcut olan ve kendini organize eden karmaşık yapılardır. Bu yapıların veya sistemlerin, alt birimlerine indirgenerek biraraya gelme prensiplerinin incelenip mimari tasarıma aktarılması, tüm birimleri ile bütüncül bir sistem gibi çalışan yapıların üretilebilmesinde yol gösterici olabilmektedir. (Resim 10)

Neri Oxman’ın malzemeye, Achim Menges’in performansa ve Andrew Kudless’in biçime dayalı tasarım anlayışları, morfogenetik tasarım süreçlerinden hareket ederek tasarım problemine farklı yanıtlar aramalarına neden olmuştur. Alanın öncü tasarımcıları olarak, Oxman, Menges ve Kudless gelecekte çevreye duyarlı, kendi enerjisini üretebilen, malzemeden maksimum verimin sağlandığı ve kendi kendini organize edebilen mimari ürünleri oluşturacak sistemlerin ilk denemelerini gerçekleştirmişlerdir.

SONUÇ

Morfogenetik tasarım, biyoloji, mühendislik ve mimarlık disiplinlerini bilgisayar tabanlı teknolojileri kullanarak ortak çalışmalar yapmaya teşvik eden yeni bir alan olarak, kendi terminolojisini ve ilk örneklerini üretmektedir. Bu üretimin amacı, doğanın kendi içerisindeki süregiden düzeninin örnek alınarak tasarım problemine doğadakine benzer yanıtlar aramak ve bu sayede bulunduğu ortama duyarlı, tüm bileşenleriyle canlı bir sistem davranışı gösteren yapıların ve makro ölçekte şehirlerin tasarımını gerçekleştirmektir. Bu noktada gelişen teknolojiyle beraber ona adapte olan yeni nesil mimar profilinin oluştuğu ve parametre, kodlama, algoritma ve genetik gibi farklı disiplinlere ait kavramların mimarlık disiplinine aktarıldığı da görülür. İşbirlikçi bir tasarım yaklaşımını gerektiren ve henüz emekleme döneminde olduğu söylenebilecek morfolojik tasarımın burada kalmayacağı, Oxman, Menges ve Kudless gibi tasarımcıların deneysel çalışmaları ile mimarlık literatüründeki ve uygulama pratiğindeki yerini geliştireceği açıktır.

İNTERNET KAYNAKLARI

URL1. http://lolkout.org/?p=25256 [Erişim: 06.06.2013]

URL2. http://matsysdesign.com/2012/04/13/chrysalis-iii/   [Erişim: 06.06.2013]

URL3. http://www.markuskayser.com/work/solarsinter/ [Erişim: 06.06.2013]

URL4. http://www.flickr.com/photos/dalbera/7000433868/in/set-72157629612387440/ [Erişim: 06.06.2013]

URL5. http://presentation.willit3dprint.com/presentations/Neri%20Oxman%20Oxman%20-%20MIT%20Media%20Lab%20-%20Fabricating%20Nature.pdf [Erişim: 06.06.2013]

URL6. http://neri.media.mit.edu/projects/details/medusa-2 [Erişim: 08.06.2013]

URL7. http://aclassicaday.blogspot.com.tr/2010/09/perseus-and-medusa_4848.html [Erişim: 08.06.2013]

URL8. http://www.grasshopper3d.com/photo/hygroscope-back-side/next?context=user [Erişim: 05.06.2013]

URL9. http://www.grasshopper3d.com/photo/hygroscope-parametric-model-i [Erişim: 05.06.2013]

URL10. http://xyroph.deviantart.com/art/Barnacles-3-128545098 [Erişim: 15.06.2013]

URL11. http://surdurulebiliryasam.wordpress.com/tag/biyomimikri/ [Erişim: 06.06.2011]

URL12. http://www.ecosmagazine.com/?act=view_file&file_id=EC129p27.pdf [Erişim: 06.06.2013]

URL13. http://biyokure.org/janine-benyus-biyomimikri-eylemde/6109 [Erişim: 06.06.2013]

URL14. http://www.centrepompidou.fr/media/imp/M5050/CPV/a6/46/M5050-CPV-80abcba2-837d-42b2-a646-0bdf9707f12e.pdf [Erişim: 02.06.2013]

URL15. http://www.aqnb.com/2012/05/29/multiversites-creatives-centre-pompidou-review-paris/ [Erişim: 06.06.2013]

URL16. http://www.media.mit.edu/research/groups/mediated-matter [Erişim: 05.06.2013]

URL17. http://materialecology.com/Publications_MC.pdf [Erişim: 08.06.2013]

URL18. http://materialecology.com/Publications_PM.pdf [Erişim: 08.06.2013]

URL19. http://neri.media.mit.edu/projects/details/leviathan-1 [Erişim: 08.06.2013]

URL20. http://neri.media.mit.edu/projects/details/medusa-2 [Erişim: 08.06.2013]

URL21. http://www.achimmenges.net/?p=5083 [Erişim: 15.06.2013]

URL22. http://matsysdesign.com/2012/04/13/chrysalis-iii/, [Erişim: 15.06.2013]