Refonte de la conception du produit

Au rez-de-chaussée du Media Lab du MIT, un cocon des plus insolites est en cours de construction. De plusieurs pieds de hauteur, il se compose de 32 panneaux polygonaux de fils de soie posés par une machine commandée par ordinateur, puis cousus à la main dans un échafaudage tridimensionnel aéré. Bien que composé de pièces séparées, il est basé sur une conception qui utilise une seule ligne pour tisser la forme, un peu comme un ver à soie construit un cocon à partir d'un seul fil d'un kilomètre de long. Dans une autre partie du bâtiment, des milliers de larves de vers à soie gris sont engraissées sur des feuilles de mûrier broyées. Lorsque les vers seront prêts à arrêter de manger et à commencer à tourner, ils seront lâchés sur l'échafaudage pour remplir les espaces avec leur propre tricot fiévreux, transformant la structure soigneusement conçue en un chantier vivant .

Neri Oxman

Artiste et designer Neri Oxman, PhD ’10, qui dirige le Media Lab’s Groupe d'affaire médiatisé , dirige le projet en collaboration avec Fiorenzo Omenetto de l'Université Tufts et James Weaver du Wyss Institute de l'Université Harvard. Cet échafaudage vivant, qui a été imaginé et exécuté par des membres du Mediated Matter Group, est le dernier d'une série de structures expérimentales qu'Oxman a créées pour défier le statu quo dans la conception et la production.

En tant qu'étudiante en doctorat au MIT et maintenant professeure adjointe en arts et sciences médiatiques, Oxman a été récompensée pour des objets qu'elle a conçus sur un ordinateur et produits sur une imprimante 3D ; ils ont été exposés à la Smithsonian Institution, au Museum of Science de Boston et à la Biennale internationale d'art de Pékin en 2010, et ils font partie des collections permanentes du Museum of Modern Art de New York et du musée du Centre Pompidou à Paris. Elle a travaillé avec la designer Iris Van Herpen et la société d'impression 3D Stratasys pour créer une robe imprimée en 3D pour la Fashion Week de printemps de cette année à Paris.

Pneuma 1, casque
documents numériques, 2012

Un thème récurrent de son travail est quelque chose d'effrayant et de beau à la fois, explique Craig Carter, son proche collaborateur et professeur de science des matériaux au MIT. Les œuvres d'Oxman semblent à la fois étranges et étrangement familières en raison de la façon dont elle explore le répertoire de la nature. Les objets rappellent les peaux tachetées, les éponges poreuses, les utérus rembourrés et les mâchoires béantes, mais ils sont entièrement constitués de matériaux synthétiques projetés à partir d'une imprimante 3D. Bien que conçus sur un ordinateur, ils semblent presque perversement vivants.

Pour Oxman, le processus de conception est plus important que les produits finis. Ils sont considérés comme des œuvres d'art, mais en fait, je les vois comme des expressions de processus ou des expressions de façons de penser à la fabrication, dit-elle. L'objectif de son groupe est de réorganiser la façon dont les designers créent des produits. Elle pense que la nature peut offrir des stratégies pour créer des bâtiments et des objets polyvalents plus performants et pouvant être produits avec moins d'énergie et de déchets. Elle a inventé le terme d'écologie matérielle pour décrire cette approche. Son espoir est que, tout comme l'écologie traditionnelle examine les relations entre les organismes vivants et leur environnement, l'écologie matérielle examinera comment les produits interagissent avec leur environnement, ainsi qu'avec les personnes et avec d'autres produits, et examinera les processus par lesquels ils sont fabriqués. Selon elle, les concepteurs d'aujourd'hui devraient être plus actifs dans la conception de ces processus plutôt que simplement dans les formes finies. Les produits pourraient se comporter davantage comme des systèmes qu'elle voit dans la nature : des structures complexes créées pour exécuter efficacement plusieurs fonctions.

Le travail de Neri Oxman ressemble à une belle sculpture, mais c'est bien plus, déclare Paola Antonelli, conservatrice principale au département d'architecture et de design du MoMA. Il représente l'avenir de l'architecture et du design. Elle fait ce que nous essayons de faire depuis des millénaires : capturer les secrets de la nature pour apprendre à construire, organiser et générer.

Oxman a lancé le Mediated Matter Group en 2010. Le nom implique que, tout comme dans la nature, toute matière est médiatisée par son environnement - les plantes et les animaux doivent s'y adapter pour survivre - la conception doit tenir compte de l'environnement. Je crois également que les matériaux sont le nouveau logiciel, d'où le « média » au sein de « médié », dit-elle. Les matériaux sont devenus de plus en plus programmables, en partie à cause des techniques de fabrication numérique comme l'impression 3D, dans laquelle les objets sont conçus et modélisés sur un ordinateur, puis traduits sous forme physique. Contrairement aux techniques de fabrication plus traditionnelles qui coupent ou enlèvent du matériau, l'impression 3D ajoute du matériau en couches, ce qui permet de construire rapidement des structures avec une résolution à l'échelle micrométrique.

Léviathan 1, armure
documents numériques, 2012

La nature, croit-elle, offre de nouvelles idées pour fabriquer des produits. Aujourd'hui, la plupart sont assemblés à partir de pièces discrètes conçues dans un but singulier. (Une voiture, par exemple, est construite en assemblant des composants aussi divers que le châssis en acier rigide, une coque de protection, des fenêtres transparentes et un rembourrage confortable.) respirant, absorbant la lumière, réfléchissant, opaque ou transparent si nécessaire. Elle utilise l'analogie de la peau : bien qu'elle soit une partie continue du corps, ses propriétés varient progressivement, de sorte qu'elle peut inclure à la fois des talons calleux et des paupières semblables à des tissus. De la même manière, les conceptions de produits pourraient spécifier les exigences de performance précises – et peut-être variables – des matériaux. Le résultat pourrait être des conceptions plus intelligentes et plus rationalisées qui présentent des avantages pratiques.

En règle générale, l'impression 3D utilise un seul matériau pour créer des formes aux propriétés uniformes, ce qui limite leur plage de performances. La création d'objets avec des propriétés variables nécessite une approche différente. Un projet appelé Beast, issu de ses travaux de doctorat, utilise un motif en forme de cellule de matériaux acryliques souples et rigides dans l'impression d'une chaise longue, créant une surface continue ondulée qui varie en épaisseur, rigidité, courbure, flexibilité et densité de motif. afin d'offrir un soutien structurel et un confort là où cela est nécessaire. Oxman envisage de construire un jour des bâtiments à l'aide d'essaims de robots d'impression 3D. Pour l'instant, son équipe développe de nouvelles méthodes d'impression. Dans l'un, un bras robotique fonctionne comme une imprimante 3D mais peut se déplacer librement dans l'espace pour ajouter des matériaux en dehors des limites d'un portique d'imprimante, le cadre mobile qui place la tête d'impression en position. D'autres dans son laboratoire, y compris Steven Keating, étudiant diplômé en génie mécanique, SM '12, impriment avec des mousses à durcissement rapide qui peuvent être laissées en place comme moules pour d'autres matériaux structurels coulables comme les plastiques.

Oxman explore également des techniques d'impression 3D qui s'écartent de la méthode conventionnelle de pose de couches séquentielles de matériaux. Dans des recherches parallèles au pavillon des vers à soie, son groupe utilise un bras robotisé muni d'une tête qui permet d'extruder des matières plastiques en un fil. En utilisant un capteur de mouvement magnétique pour suivre les mouvements en huit d'un ver à soie, le groupe espère programmer ces mouvements dans le bras robotique afin de créer une structure semblable à un cocon à grande échelle pour l'observation. Oxman dit que les méthodes d'impression qui construisent avec des fils ou des fibres plutôt que des couches pourraient réaliser des structures plus sophistiquées, plus semblables à celles trouvées dans la nature. En revanche, l'industrie de l'impression 3D se concentre sur la fabrication d'imprimantes plus grandes, plus rapides et moins chères. Si nous pouvons imprimer des documents, pouvons-nous tisser matériaux? Ce sont des questions de recherche très différentes de celles que l'industrie pose, dit-elle. Son travail consiste moins à créer la prochaine imprimante qu'à inspirer des approches complètement nouvelles pour la conception et la production d'objets artificiels.

Pavillon de la Soie, Installation
Fibre de ver à soie sur un échafaudage fabriqué numériquement, 2013
Construit par les membres d'Oxman et du Mediated Matter Group Markus Kayser, Jared Laucks, Carlos David Gonzalez Uribe et Jorge Duro-Royo

Oxman, 37 ans, a grandi à Haïfa, en Israël. Après avoir servi dans l'armée israélienne pendant trois ans, elle entre à l'école de médecine mais s'oriente vers l'architecture, ce qui était peut-être inévitable pour une enfant de deux architectes. Elle a étudié au Technion Israel Institute of Technology et a obtenu son diplôme à l'Architectural Association à Londres. Après avoir travaillé dans des bureaux d'architecture de Londres, elle est entrée au MIT en tant qu'étudiante en doctorat et membre présidentielle du groupe de calcul sous la direction de feu Bill Mitchell, ancien doyen de la School of Architecture and Planning. Alors qu'elle forgeait des collaborations avec Carter et d'autres membres du corps professoral, elle a élargi son champ d'action de l'utilisation d'ordinateurs pour concevoir des objets à la refonte des techniques de fabrication. Son intérêt pour l'imitation des formes naturelles s'est approfondi dans un désir d'imiter les processus qui les génèrent.

Sa collaboration avec Carter a été riche. Oxman commence souvent un projet en lui envoyant une image : un cocon, un champignon, une peau de serpent. Carter propose des algorithmes qui donnent lieu à quelque chose de similaire - ne produisant pas directement la forme, mais permettant à une structure similaire d'évoluer. L'un des objectifs d'Oxman est de supprimer le concepteur de la conception, laissant l'algorithme créer le formulaire.

Mais c'est Oxman qui détermine la pièce finale. C'est cette étape d'interprétation, dit Antonelli, qui va au-delà de l'imitation de la nature pour créer de nouveaux artefacts qui sont plus que la somme de leurs parties.

La collaboration a amené les travaux d'Oxman et de Carter dans de nouvelles directions : peu de scientifiques des matériaux voient leurs créations exposées au Pompidou. Pour cette exposition, Carter, Oxman et Joe Hicklin de la société de logiciels MathWorks ont créé une série d'objets inspirés par Jorge Luis Borges Livre des êtres imaginaires , associant mythologie et nature pour créer des pièces fantastiques mais fonctionnelles pour le corps. Un corset de grossesse extensible a une coque d'armure et une membrane interne douce pour soutenir le ventre à mesure qu'il grandit. Le gilet pare-balles est rendu léger et confortable avec des ondulations, des plis et des canaux inspirés des tissus pulmonaires et des éponges. Un casque flexible composé de matériaux souples et rigides ondulés s'appuie sur des analyses anatomiques de la tête humaine pour garantir que les matériaux rigides sont concentrés autour des tissus adipeux mous et des matériaux mous autour des protubérances osseuses.

Elle utilise cette merveilleuse imagination sur ce qui pourrait être, dit Carter. Elle est intellectuellement intrépide.

Cette intrépidité est évidente dans le pavillon de la soie du Media Lab. Tous les concepteurs ne seraient pas impatients de céder le contrôle partiel de leurs projets aux insectes, mais Oxman est impatient de voir le résultat : plutôt que de simplement imiter la nature, l'équipe Mediated Matter l'invite dans le cadre de la construction. Ce processus de métamorphose, en l'intégrant au processus de conception et en les reliant ensemble - c'est peut-être la définition ultime de l'écologie matérielle à laquelle je voulais en arriver, pense-t-elle depuis son bureau trois étages au-dessus du pavillon en cours.

Oxman parle avec aplomb et une intensité délibérée, mais aussi avec un sens aigu de l'émerveillement. On a l'impression que la pièce du ver à soie, qui s'est terminée fin avril, a été créée non pas pour démontrer une idée mais pour découvrir quelque chose.

Tous les produits sont définis par l'outil de fabrication utilisé pour les créer, dit-elle. Les produits les plus beaux, ou les produits les plus élégants ou les plus séduisants, dans mon esprit sont ceux qui racontent l'histoire d'un processus.

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