Tänk om du kunde bo i ett glashus, som det moderna Farnsworth House designad av Mies van der Rohe eller Philip Johnsons ikoniska hem i Connecticut? Dessa hus från mitten av 1900-talet var futuristiska för sin tid, cirka 1950. Idag skapas futuristisk arkitektur med ett glasersättare som kallas etylentetrafluoretylen eller helt enkelt ETFE.
ETFE har blivit ett svar på hållbart byggande, ett konstgjordt material som respekterar människans behov samtidigt. Du behöver inte veta polymervetenskap för att få en uppfattning om det här materialets potential. Titta bara på dessa fotografier.
Eden-projektet i Cornwall, England var en av de första strukturerna byggda med ETFE, en syntetisk fluorkolvfilm. Den brittiska arkitekten Sir Nicholas Grimshaw och hans grupp på Grimshaw Architects såg upp arkitekturen för såpbubblor för att bäst uttrycka organisationens uppdrag, vilket är detta:
Grimshaw Architects designade "Biome-byggnaderna" i lager. Från utsidan ser besökaren stora sexkantiga ramar som håller transparent ETFE. Inuti inramar ytterligare ett lager av sexhörningar och trianglar ETFE. "Varje fönster har tre lager av dessa otroliga grejer, uppblåsta för att skapa en två meter djup kudde," beskriver Eden Project-webbplatserna. "Även om våra ETFE-fönster är väldigt lätta (mindre än 1% av motsvarande area av glas) är de tillräckligt starka för att ta en bil." De kallar sin ETFE "klibbar film med attityd."
ETFE experimenterades först som takmaterial - ett säkert val. I taket "Skyroom" som visas här är det liten visuell skillnad mellan ETFE-taket och utomhus - såvida det inte regnar.
Arkitekter och designers hittar varje dag nya sätt att använda etylentetrafluoretylen. ETFE har använts som ett enskilt, transparent takmaterial. Kanske mer intressant är ETFE skiktade i två till fem lager, som filyldeig, svetsade ihop för att skapa "kuddar."
Allmänhetens första titt på ETFE-arkitekturen kan ha varit olympiska sommarspel 2008 i Peking, Kina. Internationellt fick människor en närmare titt på den galna byggnaden som uppfördes för simmare. Det som blev känt som Water Cube var en byggnad gjord med inramade ETFE-paneler eller kuddar.
ETFE-byggnader kan inte kollapsar som tvillingtornen 9-11. Utan betong till pannkaka från golv till golv är det mer troligt att metallkonstruktionen blåser bort böjd av ETFE-segel. Var säker på att dessa byggnader är ordentligt förankrade till jorden.
När vattenkuben byggdes för OS i Peking 2008, kunde tillfälliga observatörer se ETFE-kuddarna sjunka. Det beror på att de är installerade i lager, vanligtvis 2 till 5, och under tryck med en eller flera inflationsenheter.
Ett bra exempel på denna designflexibilitet är Media-TIC-byggnad (2010) i Barcelona, Spanien. Liksom Water Cube är Media-TIC också designad som en kub, men två av dess icke soliga sidor är glas. På de två soliga södra exponeringarna valde designers en mängd olika typer av kuddar som kan justeras när solens intensitet förändras.
National Aquatics Center i Peking, Kina, visade världen att ett lätt konstruktionsmaterial som ETFE är strukturellt genomförbart för massiva inredningar som krävs för tusentals olympiska åskådare.
Vattenkuben var också en av de första "hela byggnadsljusshower" för de olympiska idrottare och världen att se. Animerad belysning är inbyggd i designen med speciella ytbehandlingar och datoriserade ljus. Materialet kan tändas på ytan från utsidan eller bakgrundsbelyst från insidan.
Det schweiziska arkitekturteamet av Jacques Herzog och Pierre de Meuron var några av de första arkitekterna som designade specifikt med ETFE-paneler. Allianz Arena utformades för att vinna en tävling 2001-2002. Det byggdes 2002-2005 för att vara hemmaplanen för två europeiska fotbollslag (amerikansk fotboll). Liksom andra idrottslag har de två hemmalag som bor i Allianz Arena lagfärger - olika färger - så stadion kan tändas i varje lags färger.
Det kanske inte ser ut som från marknivå, men Allianz Arena är en friluftsstadion med tre platser. Arkitekterna hävdar att "var och en av de tre nivåerna är så nära spelplanen som möjligt." Med 69 901 platser under ETFE-skyddet skydd, modellerade arkitekterna sportstadion efter Shakespeares Globe Theatre - "åskådare sitter precis intill där handlingen tar plats."
De flesta fluorpolymermaterial är kemiskt lika. Många produkter marknadsförs som "membranmaterial" eller "vävt tyg" eller "film." Deras egenskaper och funktioner kan vara något olika. Birdair, en entreprenör som är specialiserad på dragarkitektur, beskriver PTFE eller polytetrafluoroetylen som "en teflon®-belagda vävda glasfibermembran. "Det har varit materialet för många dragstruktur projekt som Denver, Colorado flygplats och den gamla Hubert H. Humphrey Metrodome i Minneapolis, Minnesota.
Minnesota kan bli kraftigt kallt under amerikansk fotbollssäsong, så deras idrottsstadier är ofta inneslutna. Vägen tillbaka 1983 bytte Metrodome ut Metropolitan Stadium utomhus som byggdes på 1950-talet. Metrodome tak var ett exempel på dragstruktur med ett tyg som berömt kollapsade 2010. Företaget som hade installerat tygtaket 1983, Birdair, ersatte den med PTFE-glasfiber efter att snön och isen hittade sin svaga plats.
2014, det PTFE-taket fördes ner att ge plats för en helt ny stadion. Vid den här tiden användes ETFE för idrottsstadier på grund av dess större styrka än PTFE. 2016 slutförde HKS arkitekter den amerikanska bankstadion, designad med starkare ETFE-tak.
Norman Foster + Partners fick i uppdrag att skapa ett medborgerligt centrum för Astana, Kazakstans huvudstad. Det de skapade blev en Guinness världsrekord - världens högsta dragkonstruktion. På 150 meters höjd är den rörformiga stålramen och kabelnätet formen av ett tält - traditionell arkitektur för det historiskt nomadiska landet. Khan Shatyr översätter som Khanens tält.
Khan Shatyr Entertainment Center är väldigt stort. Tältet täcker 1 000 kvadratmeter (100 000 kvadratmeter). Inuti, skyddad av tre lager av ETFE, kan allmänheten shoppa, jogga, äta på olika restauranger, fånga en film och till och med ha kul i ett vattenpark. Den massiva arkitekturen skulle inte ha varit möjlig utan styrkan och lättheten hos ETFE.
Under 2013 Fosters företag slutförde SSE Hydro, en föreställningsplats, i Glasgow, Skottland. Liksom många av de moderna ETFE-byggnaderna ser det väldigt normalt ut under dagen och fylls med ljuseffekter på natten. Khan Shatyr Entertainment Center är också upplyst på natten, men det är Fosters design som är den första i sitt slag för ETFE-arkitektur.