Die Radical Atoms stehen für eine Art digitale Kernschmelze, bei der sich Information und Materie verbinden: Die Information wird dabei von den Beschränkungen des Pixeluniversums befreit, die Atome aus ihrer Starre heraus und in Bewegung gebracht. Das Ergebnis ist eine smarte Materie, die sich immer wieder neu modellieren lässt.

WissenschaftlerInnen und IngenieurInnen entwickeln daraus Hightechmaterialien mit völlig neuen Eigenschaften und Fähigkeiten. Eine wichtige Rolle dabei spielen Neuro- und Biotechnologien, Robotik sowie Hard- und Software genau wie alte Handwerkstraditionen.

Ein Hotspot dieser bahnbrechenden Entwicklungen ist das Media Lab des Massachusetts Institute of Technology (MIT), wo Hiroshi Ishii mit seiner Tangible Media Group seit über 20 Jahren an solch neuen Interaktionsformen von Mensch und Maschine arbeitet. Welche bahnbrechenden Prototypen dabei bereits entstanden sind bzw. aktuell entstehen, zeigt diese Ausstellung.

Cillia

Jifei Ou, Nikolaos Vlavianos, Hiroshi Ishii (JP/US)

Durch Cillia ist es möglich, mit einem 3-D-Drucker Haarstrukturen zu drucken. Mit dieser technischen Lösung gelingt eine Designinnovation, mit der künftig synthetischer Pelz einfach hergestellt werden kann. Heutzutage scheint es, als ob 3-D-Drucker alles drucken können – vom Sportwagen über essbare Speisen bis hin zu menschlicher Haut. Es gibt aber einige Dinge, die bisher nur mit extrem großem technischem und zeitlichem Aufwand in 3-D gedruckt werden konnten. Dazu gehören Haare, Pelze und andere Strukturen mit vielen einzelnen feinen Elementen. Mit einer herkömmlichen Designsoftware müsste man jedes Haar einzeln zeichnen, seine Konturen aus einem Netz von kleinen Dreiecken zusammensetzen und dann die Querschnitte dieses Gitters in Anweisungen für den 3-D-Drucker umwandeln – ein Prozess, der Stunden dauert. Cillia umgeht das alles mit einer neuen voxelbasierten Drucksoftware, die es ermöglicht, den Winkel, die Dicke, die Dichte und die Höhe von Tausenden von Haaren in nur wenigen Minuten zu definieren – dabei arbeitet Cillia auf 0,05 Millimeter genau. Voxel ist in der Computergrafik die Bezeichnung für ein Element in einem dreidimensionalen Gitter – adäquat zum Pixel in einem 2-D-Bild.

Credits

Exhibition: Jifei Ou, Nikolaos Vlavianos, Hiroshi Ishii
Research: Jifei Ou, Mike Wang, Gershon Dublon, Chin-Yi Cheng, Karl Willis, Hiroshi Ishii

kinetiX

Jifei Ou, Jannik Peters, Karl Willis, Hiroshi Ishii (JP/US)

kinetiX ist ein neues, transformierbares Material, dessen Design an eine Zellstruktur erinnert. Es besteht aus starren Platten oder Stäben und elastischen Scharnieren. Diese modulartigen Elemente können auf unterschiedlichste Art und Weise kombiniert und zu verschiedenen Formen zusammengesetzt werden.

Wie die so entstehenden kinetiX-Strukturen aussehen und welche Eigenschaften sie haben, wird mithilfe von computerunterstützten Simulationen bestimmt. Dadurch können mathematische Modelle abgeleitet werden, die die physikalischen Eigenschaften und Designmerkmale des Materials beinhalten. Mithilfe einer Architektursoftware werden dann verschiedenste Zusammensetzungen der kinetiX-Struktur getestet und in einer Bibliothek verschiedener Gestaltungsmöglichkeiten aufgenommen. Ist so ein Formenarchiv erst einmal angelegt, kann man kinetiX schnell und einfach zu unterschiedlichsten architektonischen Strukturen zusammensetzen.

Credits

Exhibition: Jifei Ou, Nikolaos Vlavianos, Hiroshi Ishii
Research: Jifei Ou, Jannik Peters, Karl Willis, Hiroshi Ishii

aeroMorph

Jifei Ou, Nikolaos Vlavianos, Hiroshi Ishii (JP/US)

aeroMorph untersucht, wie man mit in mehreren Schichten übereinanderliegenden Materialien sich selbst faltende Origami-Strukturen herstellen kann. Bei diesem Projekt wird mit einem programmierten Biegemechanismus gearbeitet, der eine Formveränderung bei Stoff, Papier und Kunststoff hervorrufen kann.

Mit einem speziell dafür entwickelten Softwaretool lässt sich die Grundstruktur einer Origami-Form am Computer zusammensetzen. Das Tool simuliert anschließend die Transformation des Materials zum fertigen Origami und exportiert diese Informationen als digitale Fertigungsdatei. Ein maßgefertigter Kopf einer Heißsiegelmaschine wird auf eine herkömmliche 3-Achsen-CNC-Maschine montiert, die die geometrischen Formen der Origami-Struktur exakt aus dem Material ausschneidet (stanzen). Eingesetzt werden soll diese Technologie für interaktive Wearables, für Spielzeuge und in der Verpackungsindustrie.

Credits

Exhibition: Jifei Ou, Nikolaos Vlavianos, Hiroshi Ishii
Research: Jifei Ou, Nikolaos Vlavianos, Melina Skouras, Felix Heibeck, Chin-Yi Cheng, Jannik Peters, Hiroshi Ishii

Ausstellung „Radical Atoms“

ars.electronica.art/center/ausstellungen/radical-atoms

Digital Nature Group at the University of Tsukuba, Pixie Dust Technologies Inc. (JP)

Wie können wir unsere menschliche Präsenz neu definieren? Die Digital Nature Group erforscht mittels computergestützten Umgebungen die Beziehungen zwischen Wellen, Material und Intelligenz, um Feedbackschleife zwischen menschlicher Intelligenz und Maschinenintelligenz herzustellen. Vom Standpunkt der Computerwissenschaften aus entwerfen sie prototypische Systeme und kombinieren Wave-Engineering, organische und Meta-Materialien durch digitale Fabrikation und Deep Learning, in der Hoffnung, neue Ökosysteme für das digitale Zeitalter zu entdecken.

Die Digital Nature Group besteht aus über 40 Personen – Studierende, ForscherInnen und der ProfessorInenn –, die sich alle mit Wave-Engineering, Maschinelles Lernen und Materialforschung beschäftigen. Sie unterstützen die Forschung und Entwicklung nicht nur im akademischen Bereich, sondern vor allem auch für den praktischen Einsatz in der Gesellschaft.

Wie in ihren Prototypenserien entwickelt sie mittels Deep Learning Software für alternative Bekleidungsdesigns, die von berühmten Designern und Designerinnen inspiriert sind. So stellen sie eine Verbindung zwischen menschlichen Designern und Designerinnen und maschineller Intelligenz her. Desweiteren entwickeln die Mitglieder automatisierte Rollstühle und prothetische Hilfen und verbinden dank der Spatial-Recognition-Fähigkeiten maschineller Intelligenz Licht, Klang und menschliche Körper. Alle Projekte basieren auf dem Zusammenspiel von digitaler Fabrikation, Wave-Engineering und maschinellem Lernen.

Diese Prototypen weisen in eine Richtung, die sich wesentlich von modernen standardisierten gesellschaftlichen Formaten, von moderner Massenproduktion oder -kommunikation unterscheidet. Sie sehen die Welt als eine rechnerisch inkubierte Vielfalt, in der Körper, Produktionsprozesse und audiovisuelle Kommunikation mittels holografischem Wave-Engineering in der individuellen Kommunikation sowie mittels Maschinenintelligenz erweitert werden. Dabei versuchen sie mit diesen aufkommenden Technologien ein Ökosystem für das digitale Zeitalter zu entwerfen. Diese Überlegungen schwingen stets mit, wenn Kunst, Wissenschaft und Technologie kombiniert werden, um mittels Technologie reale gesellschaftliche Probleme zu lösen. Das Meme „Technium“, das hier ins Spiel kommt, scheint japanisch geprägt zu sein und hat folglich auch seine eigene kulturelle Perspektive.

Credits

Yoichi Ochiai, Atsushi Shinoda, Akira Ishii, Keisuke Kawahara, Amy Koike, Junjian Zhang, Kazuki Takazawa, Kensuke Abe, Kotaro Omomo, Natsumi Kato, Ryota Kawamura, Satoshi Hashizume, Ooi Chun Wei, Yaohao Chen, Hiroki Hasada, Keita Kanai, Mose Sakashita, Naoya Muramatsu, Shingo Uzawa, Yuki Koyama, Yuta Sato, Chihiro Murakami, Ippei Suzuki, Kenta Yamamoto, Shinji Sakamoto, Ayaka Ebisu, Daitetsu Sato, Hiroyuki Osone, Kubokawa Kazuyoshi, Riku Iwasaki, Tatsuya Minagawa, Taisuke Ohshima, Akira Hashimoto, Wataru Kaji, Yuta Ito, Kazuki Otao, Kengo Tanaka, Kohei Ogawa, Kent Kishima, Shinnosuke Ando, Shouki Imai, Yusuke Tanemura

All projects are supervised by Prof. Yoichi Ochiai.

Supported by: Digital Nature Group, University of Tsukuba, Pixie Dust Technologies Inc.

DeepWear

Natsumi Kato (JP), Hiroyuki Osone (JP)

Diese Bilder wurden mittels DCGAN erstellt, einer Deep-Learning-Technologie für Bildgenerierung, die lernt, welche Merkmale Kleidungsstücke des spezifische designer, um daraus entsprechende Bilder zu generieren.

Coded Skeleton

Taisuke Ohshima (JP), Miyu Iwafune (JP)

Coded Skeleton ist ein Material, das dank simpler Linearaktoren vorprogrammierte Bewegungen ausführen kann. Diese Materialeigenschaft beruht auf einer 3D-druckbaren geometrischen Struktur. Die Bewegung wird von der Originalsoftware vorgegeben, die eine 3D-druckbare Struktur generiert, die flexibel ist, solange es sich um die designte Bewegung handelt, bei anderen Deformierungen aber steif bleibt. Diese Eigenschaft kann als „isolierte Flexibilität“ beschrieben werden. Dank der Linearaktoren ergibt sich eine genau steuerbare, elastische Bewegung. Das Designsystem ermöglicht es, die Bewegung des Coded Skeleton zu bestimmen.

Stimulated Percussions

Ayaka Ebisu (JP), Yuta Sato (JP)

Elektrische Stimulierung verwandelt Muskeln in Maschinen. Der vom Programm gesteuerte Körper produziert Rhythmen. Dies ist eine neue Methode für Musikperformances, die zum Ziel hat AnfängerInnen das Schlagen von Rhythmen beizubringen. Diese können leicht verschiedene Rhythmen mit der rechten und der linken Hand gleichzeitig spielen.

Live Jacket

Yoichi Ochiai (JP), HAKUHODO Inc. (JP), Go inc. (JP), Kenta Suzuki (JP), Shinji Sakamoto (JP)

Bei unserer Live Jacket-Demonstration können BesucherInnen eine Jacke mit eingebauten Lautsprechern tragen und so Musik mit dem ganzen Körper hören. Insgesamt sind 22 Lautsprecher in die Jacke eingebaut, sodass die BesucherInnen eine Rundum-Musikerfahrung machen. Außerdem verändert sich der Sound abhängig von den Bewegungen der die Jacke tragenden Person.

Immersive Light Field

Kazuki Otao (JP)

Dieses System für ein Head-Mounted Display (HMD) projiziert Bilder direkt in die menschliche Pupille, sodass man die Umgebung durch ein HMD wahrnehmen kann. Das System weist einen völlig neuartigen Weitwinkel auf und zeigt, welche Möglichkeiten sich dank Metamaterialien auftun, die in der Natur nicht existierende Eigenschaften haben.

Printed Absorbent

Kohei Ogawa (JP), Hiroki Hasada (JP), Kensuke Abe (JP), Kenta Yamamoto (JP)

Diese Arbeit zeigt Strukturen, die aufgrund des Kapillaritäteffekts Pflanzenwachstum ermöglichen.

Telewheelchair

Satoshi Hashizume (JP), Kazuki Takazawa (JP), Ippei Suzuki (JP)

Dieses Telepresence-System bietet Fernwartung durch die Integration von Funktionen wie die der Objekterkennung auf einem Rollstuhl.