Self-Assembly material in architectural design and possibilities of use in ınterior architecture

Year 2024, Volume: 6 Issue: 2, 64 - 85, 20.12.2024

Nisa Nur Göksel , Nuriye Nida Çelebi Şeker

https://doi.org/10.70669/ijedt.1519957

Abstract

Architectural design, which is related to many disciplines, especially social and science, is directly or indirectly affected by the innovations. The effects of multidisciplinary studies, especially on materials, construction methods and application, can be seen in building masses, interior spaces and at the urban scale. The concept of Self-Assembly discussed within the scope of the study is explained as a process in which an irregular system turns into a regular pattern or organized structure through the interactions between the components of the material, without any external influence. The main purpose of the study is to examine the concept of self-organization through studies conducted in the field of architectural design and to determine the possibilities of use in interior spaces. The method of the study uses a mixed research design based on content analysis. The method of the study consists of five stages. As a result of the study, it was determined that the concept of self-structuring brought various innovations to structural and non-structural interior elements. As a result, positive results such as the adaptation of structural elements to challenging physical conditions and the creation of composite materials with smart fibers have been achieved; It is seen that it brings both functional and aesthetic innovations in all kinds of non-structural temporary and permanent structures, forms, shapes, and surface elements.

Keywords

Self Assembly, Building Technology, Smart Material, Architectural Design, Interior Architecture

Mimari tasarımda kendiliğinden yapılanma “self assembly” kavramı ve iç mekânda kullanım olanakları

Abstract

Sosyal ve fen başlıca olmak üzere birçok disiplinle ilişkili olan mimari tasarım, gerçekleşen yeniliklerden etkilenmektedir. Özellikle malzeme, yapım yöntemleri ve uygulamaya yönelik yapılan multidisipliner çalışmaların etkileri yapılarda, iç mekanlarda ve kent ölçeğinde okunabilmektedir. Çalışma kapsamında ele alınan kendiliğinden yapılanma “self assembly” kavramı düzensiz haldeki bir sistemin, herhangi bir dış etki olmaksızın malzemenin bileşenleri arasındaki etkileşimler yoluyla düzenli bir örüntü veya organize bir yapıya dönüştüğü süreç olarak tanımlanmaktadır. Çalışmanın temel amacı kendiliğinden yapılanma kavramının mimari tasarım alanında yapılan çalışmalar üzerinden incelenmesi ve iç mekânda kullanım olanaklarının tespit edilmesidir. Çalışmanın yönteminde beş aşamadan oluşan karma araştırma deseni kullanılmaktadır. Çalışmanın sonucunda kendiliğinden yapılanma kavramının yapısal ve yapısal olmayan iç mekandaki ögelere çeşitli açılardan yenilikler getirdiği tespit edilmiştir. Yapısal elemanların zorlayıcı fiziksel koşullara göre tekrar yapılanarak uyum göstermesi, akıllı liflerle kompozit malzemelerin oluşturulması gibi olumlu sonuçlar elde edildiği; yapısal olmayan her türlü geçici ve kalıcı strüktür, form, biçim ve yüzey elemanlarında da hem işlevsel hem estetik yenilikler getirdiği görülmektedir. Mimari tasarımda kendiliğinden yapılanma kavramının uygulama, tasarım, nakliye sürecinde de sürdürülebilirlik bağlamında birçok olumlu etkisi olacağı gibi tamamen robotik özellik gösteren iç mekân ögelerinin de dijital saldırılara ve hatalara açık olacağı gibi olumsuz etkilerinin de oluşacağı öngörülmektedir.

Keywords

Kendiliğinden Yapılanma, Yapı Teknolojisi, Akıllı Malzeme, Mimari Tasarım, İç Mekan

Ethical Statement

Bu makalede araştırma ve yayın etiğine uyulmuştur, olası bir çıkar çatışması bulunmamaktadır. Makalede belirtilen tüm görüş ve düşünceler yazarların sorumluluğundadır, bu konuda derginin sorumluluğu bulunmamaktadır.

References

• Aejmelaeus-Lindström, P., Mirjan, A., Gramazio, F., Kohler, M., Kernizan, S., Sparrman, B., Laucks, J., Tibbits, S. (2017). Granular Jamming of Loadbearing and Reversible Structures: Rock Print and Rock Wall. Architectural Design. 87. 82-87.
• Bodur, G. (2017). Fab Lab ve Bulut Tabanlı Tasarım Uygulamaları ile Dijital Çağda Tasarımcının Değişen Rolü. Gazi University Journal of Science Part C: Design and Technology, 5(2), 37-52.
• Campbell, T., Tibbits, S.,Garrett, B. (2014). The Programmable World. Scientific American. 311. 60-5.
• Cohen, Z., Elberfeld, N., Moorman, A., Laucks, J., Kernizan, S., Holmes, D., Tibbits, S. (2020). Superjammed: Tunable and Morphable Spanning Structures Through Granular Jamming. Technology|Architecture + Design. 4. 211-220.
• Dahman, Y. (2017). Self-Assembling Nanostructures. Nanotechnology and Functional Materials for Engineers. 207-228.
• Grassi, G., Sparrman, B., Paoletti, I., Tibbits, S. (2022). 4D Soft Material Systems. In: Yuan, P.F., Chai, H., Yan, C., Leach, N. (eds) Proceedings of the 2021 DigitalFUTURES. CDRF 2021. Springer, Singapore, pp. 201–210.
• Hasol, D.(2021). Ansiklopedik Mimarlık Sözlüğü, Yem Yayınevi, İstanbul.
• Hawkes, E., An, B., Benbernou, N., Tanaka, H., Kim, S., Demaine, E., Rus, D., Wood, R. (2010). Programmable matter by folding. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (28) :12441–12445.
• Koçak, B. (2021). Computational modeling of self-assembly in deformable bodies. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, ODTÜ, Ankara.
• Mehdizadeh, S., Tessmann, O. (2023). Roll-Locks: A Fabrication to Self-Assembly Design-Framework for Reusable Discrete Concrete Elements. Advances in Architectural Geometry 2023, edited by Kathrin Dörfler, Jan Knippers, Achim Menges, Stefana Parascho, Helmut Pottmann and Thomas Wortmann, Berlin, Boston: De Gruyter, pp. 151-164.
• Menges, A., Tibbits, S. (2012). Design to Self‐Assembly. Architectural Design. 82 (2) : 68-73.
• Papadopoulou, A., Laucks, J., Tibbits, S. (2017a). Auxetic materials in design and architecture. Nature Reviews Materials. 2 (12): 17078.
• Papadopoulou, A., Laucks, J.,Tibbits, S. (2017b). From Self-Assembly to Evolutionary Structures. Architectural Design. 87 (4): 28-37.
• Material district. (2015). https://materialdistrict.com/article/self-assembling-wood-weather-activated-clothes-mit-says-yes/ Erişim tarihi: 17.01.2024
• Sevinç, Ö. (2023). Cephe sistemlerinde akıllı malzemelerin yeri ve yüksek yapılarda uygulanabilirliği. Yayımlanmamış yüksek lisans tezi, Maltepe Üniversitesi, İstanbul.
• Tavşan, F., Tavşan, C., Fettahoğlu, E. (2021). İç Mekânda Enerji Verimliliği ve Teknoloji İlişkisi: Güncel Uygulamalar Bağlamında Bir İrdeleme. Sürdürülebilir Mühendislik Uygulamaları ve Teknolojik Gelişmeler Dergisi, 4(2): 112-120.
• Tibbits, S. (2010). Logic matter: digital logic as heuristics for physical self-guided-assembly. Yüksek Lisans Tezi, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge.
• Tibbits, S., Cheung, K. (2012). Programmable materials for architectural assembly and automation. Assembly Automation. 32 (3): 216-225.
• Tibbits,S. (2014). 4D Printing: Multi-Material Shape Change. Architectural Design. 84 (1): 116-121.
• Tibbits, S., Kara’in, L., Schaeffer, J., Puig, H., Gomez‐Marquez, J., Young, A. (2014). DNA disPLAY: Programmable bioactive materials using CNC patterning. Architectural Design. 84 (4): 104-111.
• URL-1 (2023). https://selfassemblylab.mit.edu/ Erişim tarihi: 25.12.2023
• URL-2 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/programmable-materials Erişim tarihi: 17.01.2024
• URL-3 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/about Erişim tarihi: 17.01.2024
• URL-4 (2023). https://selfassemblylab.mit.edu/logic-matter/ Erişim tarihi: 25.12.2023
• URL-5 (2023). https://selfassemblylab.mit.edu/bots/ Erişim tarihi: 25.12.2023
• URL-6 (2023). https://selfassemblylab.mit.edu/c-strands/ Erişim tarihi: 26.12.2023
• URL-7 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/biomolecular Erişim tarihi: 07.01.2024
• URL-8 (2023). https://selfassemblylab.mit.edu/proteins/ Erişim tarihi: 26.12.2023
• URL-9 (2023). https://selfassemblylab.mit.edu/fluid-assembly-chair/ Erişim tarihi: 27.12.2023
• URL-10 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/aerial-assembly/ Erişim tarihi: 05.01.2024
• URL-11 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/fluid-lattices/ Erişim tarihi: 05.01.2024
• URL-12 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/4d-printing/ Erişim tarihi: 07.01.2024
• URL-13 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/programmable-table/ Erişim tarihi: 08.01.2024
• URL-14 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/new-gallery/ Erişim tarihi: 08.01.2024
• URL-15 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/transformable-meeting-spaces/ Erişim tarihi: 12.01.2024
• URL-16 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/rock-printing/ Erişim tarihi: 12.01.2024
• URL-17 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/modular-and-morphable-jamming/ Erişim tarihi: 13.01.2024
• URL-18 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/slip-form-rock-jamming/ Erişim tarihi: 13.01.2024
• URL-19 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/jamming-bodies/ Erişim tarihi: 13.01.2024
• URL-20 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/active-textile/ Erişim tarihi: 13.01.2024
• URL-21 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/rapid-liquid-printing/ Erişim tarihi: 13.01.2024
• URL-22 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/liquid-printed-pneumatics/ Erişim tarihi: 14.01.2024
• URL-23 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/liquid-to-air Erişim tarihi: 14.01.2024
• URL-24 (2024). https://selfassemblylab.mit.edu/liquid-printed-metal Erişim tarihi: 15.01.2024
• URL-25 (2023). https://www.youtube.com/watch?v=2Lfm1uRPqo8 Erişim tarihi: 21.12.2023
• Xia, X., Spadaccini, C.M., Greer, J.R. (2022). Responsive materials architected in space and time. Nature Reviews Materials. 7: 683–701.