Научная статья на тему 'Кристаллизация нанотехнологий в архитектуре'

Кристаллизация нанотехнологий в архитектуре Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
382
89
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АРХИТЕКТУРНОЕ ФОРМООБРАЗОВАНИЕ / ПРИРОДНЫЙ МОРФОГЕНЕЗ / КРИСТАЛЛЫ / ФУЛЛЕРЕНЫ / РАЗБИЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ / КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / ARCHITECTURAL SHAPING / NATURAL MORPHOGENESIS / CRYSTALS / FULLERENES / SURFACE TESSELATION / COMPUTER TECHNOLOGIES

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Касьянов Николай Владимирович

At the turn of XX-XXI centuries, a new understanding of unitary principles of morphogenesis in living and nonliving nature at the nanoand macro-level comes, along with significant advances in computer technology. Outstanding discoveries in the physical and chemical crystallography are made, such new forms of substances and matter as fullerenes, graphene, liquid crystals and quasicrystals were opened. These achievements of modern science are giving rise to significant effects and innovations in the field of architectural morphogenesis. Many modern architects have begun to actively apply the relevant principles in their creative work, interpreting innovative discoveries and so bringing closer the architectural shapes to natural forms.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Crystallization of Nanotechnologies in Architecture

At the turn of XX-XXI centuries, a new understanding of unitary principles of morphogenesis in living and nonliving nature at the nanoand macro-level comes, along with significant advances in computer technology. Outstanding discoveries in the physical and chemical crystallography are made, such new forms of substances and matter as fullerenes, graphene, liquid crystals and quasicrystals were opened. These achievements of modern science are giving rise to significant effects and innovations in the field of architectural morphogenesis. Many modern architects have begun to actively apply the relevant principles in their creative work, interpreting innovative discoveries and so bringing closer the architectural shapes to natural forms.

Текст научной работы на тему «Кристаллизация нанотехнологий в архитектуре»

Кристаллизация нанотехнологий в архитектуре

Н.В.Касьянов

Общие принципы формообразования на микро-, мезо- и макроуровне в различных системах можно выявить путем сопоставления морфогенеза в архитектуре и кристаллографии, биологии,технике [1,6,9]. Внедрение в теорию архитектуры достижений других областей науки может способствовать качественному скачку в формообразовании и функционировании новой архитектуры. Новые подходы к архитектурному формообразованию связаны также с представлениями о глобальной целостности человечества, его знаний и окружающей природы [3, 7, 8,10]. Архитектура и дизайн являются областью практического приложения математических концепций пространственных разбиений. Для воплощения художественного замысла и решения конструктивныхзадач при создании крупных архитектурных форм могут быть использованы различные полигональные структуры и многогранники. Подобные приемы уже более или менее успешно реализованы в ряде ранее осуществленных проектов. «В архитектуре преобладает симметрия четвертого порядка. Башни часто имеют симметрию шестого порядка... Очень редки пятиугольники» [2. С. 91-92], еще реже встречается восьмикратная симметрия [11]. Разумеется, истинная кристаллическая структура существует на атомно-молекуляр-ном уровне и невозможна в архитектурном масштабе, но топологические и геометрические закономерности нашего

Рис. 1. Кубическое разбиение пространства. Гравюра М. К Эшера 1952 года

трехмерного мира едины и для микро-, и для макроструктур. Внешнее сходство архитектурных и кристаллических форм может проявляться как аналогия либо как метафора - при использовании кристаллоподобных образов в архитектурном формообразовании.

Практически вся типовая архитектура из унифицированных прямоугольных модулей подобна упорядоченному строению кристаллов, однако ортогональная система и требования бюджета обычно ведут ктиражированию однообразия. Хорошей иллюстрацией этого может служить гравюра М.К. Эшера «Кубическое разбиение пространства» 1952 года (Cubic Space Division) (рис. 1). Но в истории архитектуры бывали и нетривиальные решения. Во многом опередил свое время Брюссельский атомиум в Бельгии, построенный по проекту архитектора А. Ватеркейна. Задуманный как символ атомного века, он был сооружен к открытию Всемирной выставки 1958 года. Сооружение состоит из девяти «атомов» диаметром по 18 м, которые объединены в кубический фрагмент, демонстрирующий кристаллическую решетку железа,увеличенную в 165 млрд. раз (рис. 2).

Еще древним грекам было известно, что существуют только пять правильных многогранников: тетраэдр, гексаэдр (куб), октаэдр, додекаэдр и икосаэдр. Одна из закономерностей топологической организации нашего мира кратко и корректно математически формулируется теоремой Эйлера, устанавливающей для многогранников связь между числом

Рис. 2. Брюссельский атомиум. Архитектор А.Ватеркейн, 1958 год

вершин, ребер и граней графа: если С - граф, данный на двумерной сфере Б2, тогда V - Е + £ = 2, где V, Е и ? - число вершин, ребер и граней соответственно. Из теоремы Эйлера следует, что возможно лишь пять правильных многогранников и правильных графов на сфере, и это одно из чисто геометри-ческихограничений морфогенеза. В иных случаях неизбежно возникновение топологической неоднородности дискретного поля разбиения поверхности сферы, что в разном масштабе проявляется в геодезических куполах Р.Б. Фуллера и молекулах фуллеренов, названных по имени этого американского инженера и архитектора. Известно, чтоуглерод существует в

Рис. 3. Схема строения модификаций углерода. Верхний ряд, слева направо - графен, нанотрубка; нижний ряд, слева направо -фуллерены £ , С70, С540 (для каждого показан перспективный вид, а также вид сверху и сбоку). Рисунок автора

кристаллической форме как графит и алмаз. Фуллерены - еще одна форма углерода (рис. 3) и перспективный материал для множества новых технологий, в том числе и строительного материаловедения, где применение присадок на этой основе в «гомеопатических» количествах позволит достичь заметных результатов. Молекулы фуллеренов, образующие замкнутую поверхность в форме сферы или вытянутого сфероида, на которой располагаются атомы углерода, были открыты в 1985 году Р. Керлом, X. Крото и Р. Смолли, за что им была вручена Нобелевская премия по химии (1996).

Не менее перспективное вещество в материаловедении -недавно открытый графен, представляющий собой двумерную аллотропную модификацию углерода. В октябре 2010 года первооткрывателям графена, А.К. Гейму и К.С. Новоселову, нашим бывшим соотечественникам, работающим в Манчестерском университете, была присуждена Нобелевская премия по физике. В статье Гейма, Новоселова и Морозова, вышедшей в 2004 году в журнале «Science», графен был охарактеризован как«самыйтонкий и самый прочный материал во вселенной» [16]. По словам Новоселова, «у графена есть свойства, которых нет ни у одного материала, это в буквальном смысле материя, ткань... можно сгибать, сворачивать, растягивать». Кристаллическая решетка графена представлена плоскостью, состоящей из шестиугольных ячеек, то есть является двумерной гексагональной кристаллической решеткой, слоем углерода толщиной в один атом (рис. 3).

Подобные принципы построения структуры могут найти воплощение и в мегамасштабных архитектурных и дизайнерских разработках. Норвежская архитектурная фирма «Various Architects'» создала проект медийной площадки как одной из крупнейших в мире мобильных структур [27] (рис. 4). Динамическая форма овала 90x60 м со стенами,

Рис. 4. Мобильный медийный павильон. Архитектурная фирма «Various Architects'»

1 2012 21

переходящими в крышу, варьируется от 10 до 17 м по высоте. Форма конструкции «велосипедное колесо» обеспечивает поперечную устойчивость сооружения. Структура из гексагонов поддерживается сборным алюминиевым каркасом эллиптической формы, отчасти имитирующей фрагмент односторонней поверхности - листа Мебиуса. Весь комплекс состоит из 20 структурных сегментов, которые позволяют собирать различные конфигурации от 2000 до 3900 м2 общей площадью в зависимости от необходимости.

Свернутый в цилиндр лист графена с соединенными краями превращается в нанотрубку (рис. 3). В качестве метафорического воплощения нанотрубки в мегамасштабе можно привести небоскреб Sinosteel International Plaza в Тинайджин, Китай (Tinajin, China). Крупная национальная стальная корпорация Китая «Sinosteel» заказала пекинской архитектурной студии MAD комплекс с офисной башней и отелем [23] (рис. 5). Дизайн-концепция сочетает в себе структурные формы с единым повторяющимся мотивом -гексагональной решеткой фасада, умножающейся и растущей в пределах здания. Фасад покрыт окнами пяти основных типоразмеров, которые складываются в естественный узор, подобный структурам живых клеток. Оболочка здания функционирует как архитектурный экзоскелет, что устраняет потребность во внутренних колоннах, освобождая место для более гибкого использования пространства. Высота офисного здания составляет 358 м, площадь - 228,6 тыс. м2, отель имеет высоту 95 м и площадь 69,2 тыс. м2. Здания расположены на озелененном холме, в котором устроен вход в гостиницу.

Присутствие не шестиугольныхячеек ведет к искривлению плоскости гексагональной сети. Комбинация таких дефектов и стандартных ячеек вызывает образование различных вогнутых и выпуклых поверхностей двойной кривизны. Использование пятикратной симметрии порой порождает единичные и нетиповые дорогостоящие проекты, своего рода архитектурныеутопии. До сих пор чаще использовались правильные разбиения, в различной степени воплощенные

at

üt in

щ mm

V.,:, «.да

Рис. 5. Высотный комплекс стальной корпорации. Тинайджин, Китай. Архитектурная студия MAD. Слева - фрагменты фасадов, справа - общий вид

проектами Р.Б.Фуллера, Н.Гримшоу и Н.Фостера, в основе построения которых лежат правильный 20-гранник- икосаэдр, 12-гранник- додекаэдр либо их комбинации. Традиции купольной геодезической архитектуры, начавшей свою жизнь в середине XX века, нашли свое продолжение и в проекте шведско-американской компании «Plantagon», которая предлагает разместить спиральную сельскохозяйственную ферму-оранжерею в городской среде внутри геодезического купола, что будет способствовать необходимой инсоляции (рис. 6). В куполе создается экологически чистая зона для выращивания сельхозпродукции. Диаметр купола составляет 36 м, площадь занимаемой поверхности - 1000 м2, а площадь для агрокультур - 4000 м2, что достаточно эффективно в условиях дефицита городской земли [25].

Один из векторов развития архитектуры нацелен на создание гигантских оболочек, оберегающих городскую среду от внешних воздействий. Еще Фуллер предлагал использовать свои геодезические купола для укрытия целых городов. Одна из его идей предполагала «замещение материала информацией» [12]. Существует проект полуторакилометрового пологого купола для защиты центральной части американского города Хьюстон (Houston) в Техасе, подверженного воздействию жары,ураганов и торнадо [21]. Проект строится на базе гексагональных ячеек с пятиугольными структурами в ключевыхточках пологого купола. Предполагается подъем строительных деталей на высоту около 550 м при помощи дирижаблей. Размер панелей должен составить до 4,5 м, их число - свыше 100 тыс. Инженерами рассчитано, что потеря даже 20% элементов конструкции не приведет к полному разрушению купола.

JL

Рис. 6. Спиральная оранжерея в геодезическом куполе. Шведско-американская компания «Ма/йадпп»

устойчивые конструкции (рис. 7). Такие закономерности, единые для нашего трехмерного мира, проявляются в биологии, кристаллографии и архитектуре. Обычные водяные или мыльные пузыри позволяют визуально моделировать соприкасающиеся минимальные поверхности. Плотная упаковка геометрических тел - одна из классических задач математики. Возможны различные варианты плотных упаковок тетраэдров, октаэдров, додекаэдров и икосаэдров, но сплошное заполнение ими трехмерного пространства достигается лишь при искажении формы этих многогранников. При плотной упаковке шаров каждый шар касается 12 других, однако деформация шаров не дает оптимального решения задачи. Каждый элемент имеет сферическую наружную поверхность, фрагментированную на домены, представляющие собой области контактов с соседними элементами. При расширении этих доменов на поверхности одного элемента до контактов с соседними такие домены можно рассматривать как искривленные, нелинейные поверхности генерализованного многогранника. Каждый элемент будет представлен в таком случае топологическим многогранником, гомеоморф-ным (топологически эквивалентным) геометрическому [15]. Комплексами таких многогранников можно моделировать объекты архитектуры и дизайна, которые могут быть представлены в виде трехмерного параметрического конгломерата неких модулей. В современной архитектуре наметилась

В основе формирования многих природных структур лежит минимизация затрат энергии за счет образования тройных узловых точек и сокращения поверхностей контактирующих элементов, позволяющих сформировать топологически

Рис. 7. Многогранники и их конгломераты. Верхний ряд -14-гранник Кельвина и его комбинации, средний ряд - различные варианты соединения правильных многогранников, нижний ряд - многогранники, соединенные с минимальной площадью контакта. Рисунок автора

Рис. 8. Пекинский аквацентр «Водный куб». Пекин, Китай. Архитектурные компании PTW, «Arup» и др. Вверху - фрагмент внешней поверхности, внизу - вид изнутри

Рис. 9. Ботанический сад-оранжерея «Эдем». Корнуолл, Великобритания. Архитектор Н. Грим шоу

устойчивая тенденция перехода к подобным «неправильным» и асимметричным формам.

Одним из примеров попыток реализации подобных принципов служит здание «Водного куба» (Beijing's National Aquatic Center, Watercube), построенное для проведения летней Олимпиады 2008 года в Пекине австралийской архитектурной компанией PTW, компанией «Arup» и китайскими архитекторами. Здание покрыто структурой из прозрачных пузырей [19, 26]. Его высота составляет 31 м, длина - 178 м, общая внутренняя площадь - 65 ООО м2. Компания PTW строит геометрию, совмещая формы, имитирующие кристаллы, клетки и молекулярные структуры с внешне натуральной хаотичностью (рис. 8). Металлический каркас удерживает трехслойные «подушки» из сополимера этилена и тетрафтороэтилена. Подобный материал использовали при создании ботанического сада-оранжереи «Эдем» в британском Корнуолле к 2001 году по проекту архитектора Н. Гримшоу на месте бывшего глиняного карьера (рис. 9). Следует отметить, что в случае «Водного куба» осуществлена лишь имитация природного конгломерата многогранных элементов, и при внимательном рассмотрении можно увидеть четырехкратное повторение «нерегулярного» узора вдоль его длины. Создание структуры, функционирующей подобно биологической трехмерной ассоциации клеток, остается нереальным. Современная архитектура, перейдя на новый технологический и концептуальный уровень, покалишь имитирует морфологию природных объектов, но не отражает их генезис и последующее взаимодействие.

Еще один пример создания комплекса, подобного природному сростку кристаллов, - Исследовательский центр нефти им. Короля Абдуллы в Эр-Рияде, Саудовская Аравия (King Abdullah Petroleum Studies and Research Center, KAPSARC; Riyadh, Saudi Arabia) - проект разработанного студией Захи Хадид своеобразного оазиса, в котором разместятся исследовательские лаборатории, учебные аудитории, конгресс-

Рис. 10. Комплекс Исследовательского центра нефти им. Короля Абдуллы. Эр-Рияд, Саудовская Аравия. Архитектурная студия Захи Хадид

холлы, жилые помещения, зона отдыха и подземный паркинг [28]. Архитектурная концепция KAPSARC сосредоточена на технических и экологических проблемах, причем авторы проекта стремились создать органическую форму, способную к постоянному расширению и трансформации и растущую подобно биологической клеточной ткани (рис. 10). Для этой цели используются многогранные кристаллоподобные формы, позволяющие постепенно наращивать объем. Такой принцип строительства сродни методу метаморфозного зодчества, разработанного еще военными инженерами царской России, или некоторым принципам архитектуры метаболизма. Общая площадь комплекса составит ббтыс. м2, площадь участка - 530 тыс. м2, строительство должно быть осуществлено до 2012 года.

Попытка применения псевдохаотического алгоритма осуществлена также в архитектурном решении фасада здания департамента здравоохранения (Basque Health Department Headquarters) в Испании, в Бильбао; проект разработан архитекторами из «Coll-Barreu Arquitectos» [20]. «Измятый» остекленный фасад нового здания напоминает кристаллическую структуру с зеркальными гранями в виде неправильных многоугольников разных размеров (рис. 11). Подобные объекты стали появляться достаточно часто и во многих городах, представляя собой уже определенную архитектурную тенденцию.

Применение современных дигитальных технологий позволяет создать сложные архитектурные проекты in silico (в компьютере) с их воплощением путем автоматизированного макетирования. Дигитальный морфогенез как новое средство архитектурного дизайна аналогичен или метафорически связан с природным формообразованием [17]. Использование современных технологий дает возможность реализовать различные принципы дробления, разбиения поверхности. Появляются плоскостные, включая фасадные, подобные решения

Рис. 11. Департамент здравоохранении. Бильбао, Испания. Архитектурная фирма «Coll-Barreu Arquitectos»

либо такие идеи воплощаются на участках местности. Такого рода структуры достаточно успешно моделируются некоторыми математическими алгоритмами, такими, как разбиение Воро-ного-Дирихле,триангуляция Делоне (рис. 12). Изготовление элементов сложной конфигурации стало возможным благодаря передаче полной трехмерной геометрической информации из компьютеров проектировщика непосредственно на заводы изготовителя, где техника также компьютеризована и рассчитана на изготовление прецизионных деталей. Импорт «технологий природы» позволяет на новом качественном уровне создавать архитектуру, адаптируя дробление поверхности и стыковку отдельных конструкций в соответствии с функцией всего комплекса и учетом факторов внешней среды. Происходит постепенный переход от неправильных, асимметричных рубленых форм к биоморфным структурам.

Не остались в стороне от подобного рода разработок и российские архитекторы. А.Р.Асадов и его мастерская

Рис. 12. Варианты разбиения поверхности. Верхний ряд, слева направо: ортогональное, ортогонально-триангуляционное, геодезическое; нижний ряд, слева направо: гексагональное, Пенроуза, диаграмма Вороного-Дирихле. Рисунок автора

Рис. 13. Проект доступного и экологического социального жилья «Лоскутки». Мастерская А. Р. Асадова. План

создали концептуальный проект доступного и экологического социального жилья «Лоскутки» [24] (рис. 13). В проекте используются идеи «устойчивой» (sustainable) архитектуры, базирующейся на принципах природной самоорганизации. Структуры живых клеток, нейронные связи, природные кристаллы - лишь несколько примеров подобных самоорганизующихся структур живой и неживой природы, формообразование которых моделируется и описывается современными компьютерными и математическими методами, в частности фрактальной геометрией. Проект основан на гуманистической идее создания новых планировочных структур с обширными человеческими связями в рамках своеобразной городской среды, развивающейся по свободным и нерегулярным принципам подобно естественно растущему средневековому городу.

Сходные принципы формообразования воплощает проект «Городской оазис» (Urban Oasis) группы молодых южнокорейских архитекторов из университета Kookmin University (Сеул) [22]. Если современный город представляет собой бетонную пустыню,то здесь предпринимается идеалистическая попытка создания некоего «оазиса» с возвращением фрагментов природной среды в жизнь уставшего отурбанизации горожанина. В здании запланированы зеленые зоны с древесно-кустарниковой растительностью, покрытые травой элементы искусственной геопластики, имитирующие природный рельеф. Эти элементы в условиях мегаполиса размещаются вертикально в

Рис. 14. Проект «Городской оазис». Сеул, Южная Корея. Группа архитекторов Kookmin University. Слева - рисунок фасада, в центре - общий вид, справа - фрагмент фасада, внизу -фрагменты разрезов

виде башни, а вся структура состоит из многогранных ячеек (рис. 14), близких по форме к конфигурациям разбиения Вороного-Дирихле (рис. 12, внизу справа). Еще более «биологическим» выглядит проект «Город в небоскребе» (City Within a Skyscraper for Battery Park) архитектора Христиана Хана (Christian Hahn, New York, USA). Для обеспечения наилучших траекторий людских потоков, огибающих «этажи», при проектировании комплекса была выбрана структура из почти правильных сглаженных многогранников [22]. Автор избежал стремления вписать общие очертания сооружения в стандартную ортогональную «коробку» (как и в вышеупомянутых проектах А.Р. Асадова и Захи Хадид). Структура состоит из серии трехмерных геометрических фигур, объединенных в высокую башню наподобие осиного гнезда; каждый отдельный сотовый многогранник содержит несколько гори-зонтальныхуровней-«этажей» с различной инфраструктурой (рис. 15). Органическая форма построена по бионическим принципам путем комбинации гексагонального разбиения и многогранников Вороного-Дирихле (рис. 12, нижний ряд, слева и справа).

Архитектура, кристаллография и биология пользуются единым языком при описании и моделировании морфогенеза [13,17]. Жидкие кристаллы и полимерные материалы, за исследование которых П. Де Жен получил Нобелевскую

Рис. 15. Проект «Город в небоскребе». Архитектор X. Хан. Общий вид, в верхнем правом углу - фрагмент структуры

премию по физике (1991), очень перспективны как для создания новых строительных материалов, так и для развития интерактивной архитектуры [4, 5]. В октябре 2011 года израильскому физику Даниэлу Шехтману (Daniel Shechtrnan) была присуждена Нобелевская премия по химии за открытие квазикристаллических структур, сравнимых стак называемыми апериодическими мозаиками Пенроуза [14,18] (см. рис. 12, нижний ряд, в центре). Подобные мозаики применялись средневековыми арабскими зодчими. Квазикристалл - новая форма организации твердого тела, представляющая собой состояние, промежуточное между кристаллическим и аморфным. Квазикристаллы и апериодические мозаики характеризуются золотым отношением, математической константой т (tau). Исследователями квазикристаллов были выявлены оси симметрии 5-го, 7-го, 8-го, 10-го, 12-го и более высоких порядков, ранее «запрещенные» традиционной кристаллографией [1, 6, 9]. В 1992 году Международный союз кристаллографии изменил определение кристаллов, назвав их материалами с дискретной дифракционной картиной, и тем самым строение квазикристаллов стало официально признано кристаллическим. Открытие структуры квазикристаллов, как и фуллеренов, свидетельствует о единстве мира во всех проявлениях [б, 9].

Как отметил директор Курчатовского института, доктор физико-математических наук М.В. Ковальчук,«три недавние Нобелевские премии - за открытие фуллерена, графена и квазикристаллов - можно выделить в отдельный ряд. Все они отмечают работы, показывающие связь неживой среды с конструкциями живой природы, иллюстрирующие наличие конвергенции между ними. Это существенные кирпичики в развитие науки отакой конвергенции». Очень важно, отметил он, что симметрия 5-го порядка присуща именно живым существам. Ею обладают несколько тысяч видов цветов растений различных семейств. Такую же симметрию демонстрируют иглокожие, в частности морские звезды, морские ежи. «Таким образом, мы обнаруживаем наличие у неорганических минералов такой же симметрии, как у живых существ...»

Какой будет архитектура, построенная по структурным принципам квазикристаллов, окажется ли она востребованной? Ответ на этот вопрос еще предстоит найти, но уже очевидно, что ее трехмерное моделирование и проектирование возможно исключительно при помощи компьютерных средств. Такая архитектура станет еще одним шагом на пути конвергенции природных и рукотворных форм.

Таким образом, четыре Нобелевские премии по химии и физике получены втечение последних 20 лет за работы воб-ласти кристаллографии. Остается ожидать осознания и развития этого направления в современной мировой архитектуре, которое, возможно, будет отмечено премиями Притцкера.

Значительная часть прошлых и будущих проектов - архитектурные или даже социальные утопии, не реализуемые на практике в полном объеме. Тем не менее ныне подобные идеи мыслимо хотя бы частично осуществить на новом технологическом, художественном и идейном уровне, поскольку

авторы могут отталкиваться непосредственно от научных идей современности. Становится возможным создание принципиально новой архитектуры, родственной природе и интегрирующейся в нее, позволяющей отчасти решить многие проблемы чрезмерноурбанизированных мегаполисов, в частности вернуть туда утраченную природную среду. Подобные проекты и концепции перспективны и в случае катастрофических изменений климата, втом числе глобального потепления.

Литература

1. Белянин В. Квазикристаллы и золотая пропорция // Наука и жизнь. 2005. № 10. С. 68-76.

2. Вейль Г. Симметрия. М.: УРСС, 2003.

3. Вернадский В.И. Научная мысль как планетарное явление. М.: Наука, 1991.

4. Де Жен П. Физика жидких кристаллов. М.: Мир, 1977.

5. Де Жен П. Идеи скейлинга в физике полимеров. М.: Мир, 1982.

6. Джан Р.В. Филлотаксис: системное исследование морфогенеза растений. М.; Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2006.

7. Капра Ф. Паутина жизни. Киев: София, 2003.

8. Капра Ф. Скрытые связи. Киев: София, 2004.

9. Стивенз П. В., Гоулдман А. И. Структура квазикристаллов // В мире науки. 1991. № 6.

10. Шарден П. Т. Феномен человека. М.: Издательство ACT, 2002.

11. Шредер М. Фракталы, хаос, степенные законы. М.; Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2001.

12. Baldwin J. Bucky Works. New York: Wiley, 1996.

13. Ball P. Nature's Patterns. Oxford: Oxford University Press, 2009.

14. Engel P. Symmetry Conservation and Symmetry Breaking in Atomic Structures. Symme-try of Structure. Interdisciplinary Symmetry Symposia, 1. Aug. 13-19, Budapest, Hungary. P. 119-124.

15. Isaeva V.V., Kasyanov N.V. and Presnov E.V. 2008. Analysis Situs of Spatial-Temporal Architecture in Biological Morhogenesis. In: Progress in Mathematical Biology. Ed. Kelly J.T. New York: Nova Science Publishers. P. 141-189.

16. Novoselov K. S. et al. Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films // Science. 2004. Vol. 306. P. 666-668.

17. Roudavski S. Towards Morphogenesis in Architecture // Internat. 3. Architect. Computing. 2009. Vol. 7. Issue 3. P. 345-373.

18. Shechtman D., Blech, I. Gratias, D., and Cahn J.W. Metallic Phase with Long-Range Orientational Order and noTranslational Symmetry // Phys. Rev. Lett. 1984. Vol. 53. P. 1951-1954.

19. http://www.arup.com.

20. http://www.coll-barreu-arquitectos.com.

21. http://dsc.discovery.com.

22. http://www.evolo.us.

23. http://www.i-mad.com.

24. http://www.loskutky.ru.

25. http://plantagon.com.

26. http://www.ptw.com/au.

27. http://variousarchitects.no.

28. http://www.zaha-hadid.com.

Literatura

1. Belyanin V. Kvazikristally i zolotaya proporciya. Nauka i zhizn. 2005. № 10. S. 68-76

2. Weyl G. Simmetriya. M.: URSS, 2003.

3. Vernadskij V.I. Nauchnaya mysl'kakplanetarnoeyavlenie. M.: Nauka, 1991.

4. De Jennes P. Fizika zhidkih kristallov. M.: Mir, 1977.

5. De Jennes P. Idei skejlinga v fizike polimerov. M.: Mir, 1982.

6. Jean R.V. Fillotaksis: sistemnoeissledovanie morfogeneza rastenij. M.; Izhevsk: Regulyarnaya i haoticheskaya dinamika, 2006.

7. Capra F. Pautina zhizrri. Kiev: Sofiya, 2003.

8. Capra F. Skrytye svyazi. Kiev: Sofiya, 2004.

9. Stevens P. V., Goldman A. I. Struktura kvazikristallov // V mire nauk. 1991. № 6.

10. Chardin P. T. Fenomen cheloveka. M.: Izdatel'stvo AST, 2002.

11. Schroeder M. Fraktaly, haos, stepennye zakony. M.; Izhevsk: Regulyarnaya i haoticheskaya dinamika, 2001.

Crystallization of Nanotechnologies in Architecture.

By N.V.Kasyanov

At the turn of XX-XXI centuries, a new understanding of unitary principles of morphogenesis in living and nonliving nature at the nano- and macro-level comes, along with significant advances in computer technology. Outstanding discoveries in the physical and chemical crystallography are made, such new forms of substances and matter as fullerenes, graphene, liquid crystals and quasicrystals were opened. These achievements of modern science are giving rise to significant effects and innovations in the field of architectural morphogenesis. Many modern architects have begun to actively apply the relevant principles in their creative work, interpreting innovative discoveries and so bringing closer the architectural shapes to natural forms.

Ключевые слова: архитектурное формообразование, природный морфогенез, кристаллы, фуллерены, разбиение поверхности, компьютерные технологии.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Key words: architectural shaping, natural morphogenesis, crystals, fullerenes, surface tesselation, computertechnologies.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.