Som en licensierad arkitekt bekymrad över miljön, Doris Sung blev trött på att servera kunder som vill ha stål- och glasbyggnader utan hänsyn till hur sådana konstruktioner drar båtlaster energi, förvärra de globala klimatförändringarna.

Så efter 20 år, hon slutade verksamheten och började fokusera på att bygga en bättre musfälla. Resultatet har blivit flera prototyper som använder "smarta byggmaterial" som kan revolutionera arkitekturen, ändra hur byggnader konstrueras och i slutändan minska byggindustrins massiva koldioxidavtryck.

"Jag var orolig för klimatförändringen, "Sjöng, bosatt i Rolling Hills, började. "Men inom arkitektur, det hände bara inte. Jag trodde hela tiden att arkitekturen inte gör något för att hjälpa detta problem, så det var därför jag lämnade fältet och gick in i forskning. "

Solkänsliga väggar, fönster

Som forskare och professor vid USC:s arkitekturskola under det senaste decenniet, Sung har brutit ner väggar - bokstavligen.

Istället för att använda betong och plåtglas inriktat på att skapa fri utsikt och inte energieffektivitet, varför inte göra byggnader med en "hud" som en människa som automatiskt släpper in precis rätt mängd ljus och energi som en byggnad behöver och håller undan vad den inte gör, hon trodde.

Efter nästan nio års forskning som testat olika material och olika program, ett resultat var Sungs fönsterskärmningssystem InVert. Hennes privata företag, TBM Design, skapar fönster som innehåller upphängda termo-bimetaller som reagerar på solljus genom att vrida i olika vinklar och till och med vända upp och ner för att antingen blockera solljuset eller släppa in mer-naturligt värma eller kyla byggnadens interiör.

Det lyhörda fönstersystemet minskar energianvändningen, särskilt luftkonditionering som ofta drivs av kraftverk som förbränner fossila bränslen, mellan 28% och 42%. Fönstren reagerar på elementen utan att använda energi - inga motorer, kontroller eller datorchips. Solens strålning driver rörelsen.

Sung tror att användningen av smarta material kan minska storleken på massiva HVAC -system som behövs för att värma och kyla stora byggnader - en havsförändring i konstruktionen. Redan, byggnader använder mer energi än transport. I Kalifornien, växthusgasutsläpp från byggnader representerar 25% av statens totala utsläpp, enligt en studie som släpptes denna månad av ett energikonsultföretag i San Francisco.

"Dang, om vi ens kan göra den minsta ändringen på ett byggnadshölje, då har vi gjort ett stort steg, " Hon sa.

Windows inbäddade med bimetaller

I sitt laboratorium i hennes Rolling Hills -hem på tisdagen, Sung demonstrerade fönsterhudtekniken. Vissa beskriver vridningen, curling bimetals som små fjärilar som fladdrar när de träffas av solljus. Arkitekturpublikationer har kallat hennes verk för en blandning av konstnärlig och praktisk design.

De färgglada bimetallerna, tillverkad av nickel, mangan och koppar, är mer som halvmånar, Hon sa. De sitter på svängar i glasrutorna men är inte fästa, kan röra sig fritt som svar på solen. "De ser ut som skivor men är elliptiska former, " Hon sa.

Om dessa installerades i en byggnad med 12 våningar, luftkonditioneringen skulle minska med 15 procent, spara 360 ton koldioxid, den viktigaste växthusgasen som bidrar till den globala uppvärmningen. "Det är som att ta 78 bilar av vägen permanent. Eller som att plantera 6, 100 trädplantor, sa hon stolt.

I februari, Sung och TBM Design ekonomichef, Karen Sabath, var finalister i C40 Women4Climate Tech Challenge i Paris. Även om de inte vann, de placerade sig i topp 10 av mer än 100 poster, Sung sa.

Under tiden, hennes TED -tal har nått 1,2 miljoner visningar. Hon har fått många utmärkelser, inklusive National American Institute of Architects Small Projects Award och Architect Magazines FoU -pris.

Självmonteringsprodukter för NASA

I labbet, hon experimenterar också med självstrukturerande smarta material som bildas när de träffas med sol eller värme. Hon arbetar också med självmonterande material. Föreställ dig ett IKEA -bord som sätter sig ihop när det utsätts för ljus.

"Den använder inga händer, inga verktyg, bara använder temperaturen för att montera den själv, " Hon sa, att lägga till en sådan applikation är i ett tidigt skede. Tillverknings- och monteringsföretag är nyfikna eftersom det skulle ersätta behovet av dyra robotar. NASA har också uttryckt intresse.

"Jag får telefonsamtal från NASA. Utan människor, de kunde bygga något på månen eller på Mars, "sa hon." Du skulle inte behöva en byggbesättning. Du kan bara ha en person som tar fram det. "

Sung beundrar Teslas vd Elon Musks framsteg inom elbilar. Hon sa att Teslas elbilar och alla elbilar från andra bilföretag flyttar bilindustrin bort från fossila bränslen mycket snabbare än byggindustrin.

"Vi sitter fast med stål och glas, samma gamla sak, "som utsätter en byggnad för solvärme och ökar energianvändningen, Hon sa. Att flytta nya byggmaterial till marknaden har varit motståndskraftigt.

Det är inte lätt att vara grön

Orsakerna till motviljan är tvåfaldiga, sa Roger Sherman, designchef för Gensler, ett LA-baserat arkitektföretag:Förändring är alltid svårt, och smarta material kostar mer.

"Faktum är att ingen vill ta en risk på nya produkter. Detta har i grunden att göra med kostnader, " han sa.

Sedan är det frågan om förändring - ibland är nytt inte alltid smakligt för kunden, Craig Foster, vice ordförande i Building Industry Association i södra Kalifornien i ett mejl.

"När en ny produkt har introducerats på marknaden, Det är ofta svårt att få möjligheter att presentera det eftersom det i allmänhet inte finns någon befintlig historia eller bevisbörda om hur produkten kommer att se ut när den väl applicerats och hur den kommer att hålla över tiden. "

Sherman sa att det är normalt att alla branscher är försiktiga med förändringar. Han sa att utvecklare vill integrera mer hållbarhet i hem och kontor, men det tar tid.

Sung fattar det. "Vi försöker släppa ut nya produkter på marknaden, men vi försöker också ändra användarens uppfattning. "