ARCHITETTURA BIOMIMETICA | Ovvero l’arte della bio-ispirazione

Posted on 5 aprile 2016

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architettura_biomimetica (2)ARCHITETTURA BIOMIMETICA

Ovvero l’arte della bio-ispirazione

di Massimiliano Sardina

 

Imitare gli ingegnosi modelli della natura per risolvere complessi problemi umani: è questo l’ambizioso obiettivo dell’architettura biomimetica, una disciplina sperimentale relativamente nuova, ma che può vantare già numerose applicazioni in svariati contesti. Dal greco bios (vita) e mimesis (imitazione), l’architettura biomimetica non va confusa con le operazioni di mascheramento degli edifici attraverso pannelli vegetali (si veda a questo proposito Patrick Blanc e il suo rivestimento “vertical green”). Oggi più che mai occorre ripensare l’architettura in termini di sostenibilità; all’arte della demolizione (la progressiva rimozione del preesistente ad alto impatto ambientale) devono necessariamente affiancarsi un’edilizia consapevole e nuovi sistemi di produzione a ciclo chiuso capaci di convertire scorie e scarti in energia intelligente. La biomimetica è una nuova filosofia per l’architettura contemporanea, un vero e proprio piano di salvataggio per il pianeta. La rivoluzione della sostenibilità auspica tre grossi cambiamenti: aumento radicale nell’efficienza energetica; passaggio da un sistema di sfruttamento delle risorse lineare, dispersivo e inquinante a un modello a ciclo chiuso; passaggio da un’economia basata sui combustibili fossili a una basata sull’energia solare.

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La natura è il laboratorio per eccellenza, una fucina dove l’evoluzione in milione di anni ha avuto modo di affinare le invenzioni più ardite; l’indagine biomimetica, al di là dell’imitazione, mira a carpire il pensiero profondo della natura, per poi utilizzarlo come strumento di design. Dalle piante e dagli animali, dalle strategie sorprendenti che hanno affinato per la sopravvivenza anche in condizioni estreme, abbiamo tanto da imparare. Un esempio è lo scarafaggio della Namibia, che vivendo nel deserto ha trovato il modo di procurarsi l’acqua. Ecco la sua tattica: nelle ore notturne esce dalla sua tana e si guadagna la sommità di una duna; quando soffia la brezza marina, sulla sua corazza nera (in grado di irradiare calore nell’aria notturna) si formano per reazione goccioline d’acqua; all’alba lo scarafaggio della Namibia non deve far altro che sollevare la corazza e far scivolare le goccioline nella sua bocca. Il Progetto “Foresta del Sahara” si è ispirato proprio a questo insetto per risolvere il problema della desertificazione. Così opera l’indagine biomimetica: inquadrare il problema, e cercare come in natura piante o animali lo hanno risolto. Attualmente, per fare solo alcuni esempi, si stanno studiando ponti ultraleggeri ispirati alle cellule vegetali, palazzi modulari ispirati alle conchiglie “orecchie di mare” e tetti superefficienti ispirati alle strutture delle ninfee amazzoniche giganti. C’è tutto un universo di bellezza ed efficienza che attende ancora di essere esplorato nel complesso meccanismo naturale. La tecnologia di vecchia scuola non è più vantaggiosa, non si fa a tempo ad applicarla che già ci si ritorce contro.

Dove non c’è sostenibilità non c’è futuro. L’incremento demografico su scala mondiale va verso il collasso, e solo un drastico intervento su più fronti – in grado di ripensare strutture ed energia in simbiosi armonica con l’ambiente – sarà in grado di scongiurare la débâcle. Lo studio di come la natura risolve i problemi ci fornirà la maggior parte delle soluzioni. I cambiamenti sempre più rapidi e imprevedibili in seno alla tecnologia ci obbligano a riflettere sul concetto stesso di progettazione. Il precetto rinascimentale “dominare la natura attraverso la tecnologia” si ribalta emblematicamente in “dominare la tecnologia attraverso la natura”; non si tratta di un nostalgico bucolico ritorno al passato ma, come abbiamo già osservato, di un sostanziale ripensamento della contrapposizione naturale-artificiale: una tecnologia bio-ispirata, che sappia farsi allieva meritevole della grande Mater, che sappia osservare e rielaborare senza effetti collaterali. Scrive Giacomo Chiesa nel saggio Biomimetica, tecnologia e innovazione per l’architettura (Celid, 2010): «Occorre che il mondo dell’artificiale costruisca un diverso modo di rapportarsi con quello naturale, non per sottomettersi e abbandonare la tecnologia e la scienza, ma, al contrario, forte delle conoscenze attuali e di quelle future, per affiancare la natura nel processo evolutivo e nel recuperare l’equilibrio dinamico che caratterizza gli ecosistemi.»

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Le regole della buona convivenza sono note a tutti. Non siamo cosa altra dalla natura, ma ne siamo parte integrante, un ingranaggio del complesso meccanismo. Solo comportamenti responsabili e un’interazione armonica ci garantiranno la sopravvivenza a lungo termine. «Da sempre – scrive Roberto Pagani – il pagamento della “cambiale ambientale” viene rinviato alle generazioni future. Oggi è allo sconto e i tempi, forse, sono abbondantemente scaduti.» Sebbene l’edilizia sostenibile sia oggi studiata, promossa e praticata, gran parte dell’impegno non si è ancora tradotto nella pianificazione di un intervento concreto. Siamo però sulla buona strada. «Quando si pensa alla natura – sono parole di Michael Pawlyn, ricercatore biomimetico – si pensa che si basi tutta sulla competizione. Ma di fatto negli ecosistemi più maturi è probabile trovare esempi di relazioni simbiotiche. Un importante principio della biomimetica è trovare modi per riunire tecnologie in insiemi simbiotici.» Questa in sintesi la grande sfida: aumento radicale di efficienza delle risorse, cicli chiusi ed economia basata sul sole. In modo particolare Pawlyn insiste sulla necessità di intervenire sul metabolismo della città contemporanea per trasformare i rifiuti in “opportunità a ciclo chiuso”. Il ciclo chiuso riveste un’importanza cruciale. Negli ecosistemi tutto ciò che viene scartato da un organismo diventa poi nutrimento per qualche altra componente del sistema. Nulla in natura va sprecato. Si veda a questo proposito il famoso progetto di Graham Wiles “Dal cartone al caviale”, mirato a tamponare l’impatto antropico sul pianeta (gli esseri umani producono quotidianamente quantità enormi di rifiuti e, a lungo termine, non c’è sistema di smaltimento che possa risolvere il problema in modo pulito).

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La natura, nella maggior parte dei casi, pensa e opera per cicli chiusi, senza scarti inutili, senza eccedenze dannose. Ecco il ciclo virtuoso ideato da Wiles: gli imballi di cartone vengono ritirati dai ristoranti, fatti a pezzettini e inviati ai centri ippici, dove vengono utilizzati per i giacigli dei cavalli; quando i giacigli si insudiciano vengono inviati a dei sistemi di ricompostaggio che producono lombrichi; successivamente questi lombrichi vengono utilizzati come cibo per gli storioni siberiani, storioni che a loro volta producono il caviale, lo stesso caviale che poi (e qui il ciclo si chiude) ritroviamo nei ristoranti. Un ciclo virtuoso, autosufficiente, redditizio e senza conseguenze in termini di rifiuti e costi di smaltimento. Sistemi di smaltimento trasformati in schemi che creano valore: a questo si dovrebbe puntare. A Londra si è sperimentato di recente il Progetto Moebius, con l’accorpamento di cicli di cibo, energia, acqua e rifiuti in un’unica struttura, nel caso specifico un ristorante all’interno di una serra adibita alla coltivazione di ortaggi (serviti poi nello stesso ristorante). Un perfetto esempio di azienda a ciclo chiuso, dotata di digeritori anaerobici per gestire i rifiuti biodegradabili, che in seguito vengono convertiti in calore ed elettricità; a ciò si aggiunge il trattamento delle acque (per ottenere acqua pulita) e l’accumulo di energia ottenuta dagli scarti solidi (utilizzando solo piante e microorganismi). L’architettura biomimetica non si risolve in mera emulazione di morfologie naturali. L’imitazione delle forme è sempre connessa all’imitazione dei processi e all’imitazione degli ecosistemi. Sono davvero molteplici le implicazioni in cui può intervenire la disciplina biomimetica, la cui indagine, lo ribadiamo, è di ampia impronta multidisciplinare (dalla biologia all’architettura, dall’economia all’ingegneria medica, coinvolgendo anche branche della sociologia e della matematica).

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La tecnologia del futuro non potrà prescindere dalla biomimetica, che ormai si profila quale solo antidoto capace di arginare efficacemente la sesta estinzione dell’antropocene. Di altri esempi di quel che con l’indagine biomimetica abbiamo raggiunto e potremmo raggiungere ne elencheremo in questa sede solo alcuni: dalle ghiandole filiere sull’addome di una particolare specie di aracnide si ricava una fibra più robusta di qualsiasi altra fibra creata dall’uomo; le corna dell’alce presentano caratteristiche di resistenza (alla torsione, alla flessione e alla compressione) e di leggerezza che tanto utili sarebbero all’uomo per la progettazione e realizzazione di ponti; la pelliccia dell’orso polare (capace di trasferire la radiazione solare alla cute, dove si converte in calore) ha ispirato un collettore solare composto da fibre ottiche disposte su una lastra assorbente all’interno della quale scorre l’acqua da riscaldare; una particolare specie di scarafaggio è in grado di percepire incendi forestali anche a 80 km di distanza: una sensibilità 10.000 volte maggiore agli attuali sensori utilizzati dall’uomo (inoltre questo insetto non ha bisogno di fili elettrici, né brucia combustibili fossili danneggiando l’ambiente); tante altre soluzioni ce le suggeriscono le bolle di sapone, gli esagoni dei favi, la forma del pesce scatola, i flussi migratori degli uccelli…

Ispirandosi alla struttura di una molecola l’architetto taiwanese Arthur Huang ha coniato il “Tetrapod”, un mattone ecologico modulare composto al 100% di materiale riciclato (soprattutto rifiuti). Il Tetrapod, spiega Huang, è pensato per filtrare e strutturare lo spazio; è a basso impatto, adatto a diverse tipologie di edificio, ed è capace nei suoi interni cavi di trasportare acqua, aria condizionata, fili elettrici e connessioni; è utile anche per costruire in fretta in situazioni di emergenza (pensiamo ai terremoti); si monta e si smonta facilmente: gli snodi tra un modulo e l’altro sono in propilene (il materiale di cui sono fatti i tappi delle bottiglie di plastica). Più la struttura cresce e più diventa robusta. Il Tetrapod, mattone-molecola (bello, funzionale e a impatto zero) è un tipico esempio di architettura biomimetica, la prova che anche dall’infinitamente piccolo si può trovare ispirazione per l’infinitamente grande.

Massimiliano Sardina


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Cover Amedit n. 26 – Marzo 2016 “Etica-Mimetica” by Iano

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Questo articolo è stato pubblicato sulla versione cartacea di Amedit n. 26 – Marzo 2016.

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