Pianta spirale

Costruire secondo Natura

L'architettura reinterpreta il suo approccio all'ambiente con la biomimetica.

di Sabato Angeri
25 febbraio 2021
8 min di lettura
di Sabato Angeri
25 febbraio 2021
8 min di lettura

Nel Rinascimento in molti erano convinti che il fine ultimo delle arti figurative e plastiche fosse imitare la natura. Chissà se quei grandi uomini immaginavano che oggi, a cinquecento anni di distanza, l’imitazione della natura sarebbe diventata una nuova scienza dalla portata potenzialmente rivoluzionaria.

Imitare la natura

Si tratta della biomimetica, dal greco bios, vita, e mimesis, imitazione, che potremmo definire come un’applicazione delle nuove tecnologie allo studio della biologia al fine di produrre materiali e strutture ispirati agli organismi e agli ecosistemi. Non una semplice copia, quindi, né tantomeno un’impostazione estetica, di design, ma un vero e proprio modo nuovo di intendere l’architettura, l’industria tessile, l’edilizia e persino l’urbanistica senza prescindere dalla salvaguardia dell’ambiente e del clima da un lato e della sostenibilità energetica dall’altro. Si pensi agli insetti e ai loro nidi, ai fiori e al comportamento delle foglie, agli animali che vivono in condizioni estreme: tutto ciò che la Terra ha prodotto e perfezionato in miliardi di anni potrebbe potenzialmente essere una fonte di ispirazione per la biomimetica. Un caso emblematico è quello del velcro: forse non tutti sanno che il funzionamento degli strap che utilizziamo quotidianamente per gli usi più disparati è stato concepito imitando i piccoli aculei uncinati dei frutti della Bardana: osservare come le setole si attaccano alla pelliccia degli animali per diffondere i semi ha offerto l’idea di creare delle strisce di piccoli uncini di plastica che facessero lo stesso con i tessuti.

Esempi pratici

Tuttavia, nonostante non si possa che constatarne l’efficienza, il velcro è a un livello primordiale nell’evoluzione della ricerca biomimetica. Nel mondo anglosassone già da qualche anno si parla di biomimicry ed esistono diversi istituti di ricerca che si occupano dell’argomento effettuando studi e costruendo modelli. Per citare solo alcuni esempi, tale approccio è stato utilizzato per sperimentare soluzioni alternative all’illuminazione e alla gestione della temperatura negli edifici, all’impiego di energia, per la produzione di tessuti e materiali edili e il riciclo degli scarti. In particolare, sono gli architetti ad essere stati attratti maggiormente dalle prospettive della biomimetica nel proprio lavoro. Uno dei progetti più famosi al mondo è quello dell’Eastgate Building di Harare, capitale dello Zimbabwe, realizzato dall’architetto sudafricano Mick Pearce in collaborazione con lo studio ingegneristico Arup. La struttura, costituita da due edifici gemelli che ospitano diverse attività e abitazioni civili, è stato progettato ispirandosi ai termitai. Infatti, a differenza degli altri nidi di insetti, i termitai sono cumuli di terra che si sviluppano in verticale partendo dal suolo e arrivando a toccare anche diversi metri d’altezza. Inoltre, al proprio interno i termitai mantengono una temperatura e un’umidità costante che servono a far crescere il fungo del quale gli insetti si nutrono. Il controllo della temperatura è possibile grazie a una serie di canali scavati sottoterra e da vari sbocchi sulle pareti che creano un ambiente ventilato. Per questo motivo, da tempo i termitai affascinano gli architetti che cercano di comprenderne il funzionamento e la struttura. L’Eastgate Building, se osservato in sezione, presenta una serie di camini laterali e un tunnel centrale che permettono di areare in modo naturale gli ambienti senza l’uso di impianti di climatizzazione. Ancora più in là si stanno spingendo gli architetti dello studio di Londra Exploration Architecture che ha lanciato il Sahara Forest Project, un progetto estremamente ambizioso che punta a riforestare alcuni ambienti desertici grazie a nuove tecniche per la produzione di cibo, acqua ed energia. Per citare solo un esempio di biomimesi, le serre dovrebbero comportarsi come lo scarabeo desertico della Namibia, un insetto che nelle ore notturne abbandona la sua tana per sistemarsi sulla sommità di una duna e attendere la brezza marina. Quando il vento arriva, lo scarabeo utilizza la sua corazza nera per irradiare il calore accumulato durante il giorno e, a causa dello sbalzo termico, il suo dorso si ricopre di goccioline d’acqua che all’alba, si farà scivolare direttamente in bocca sollevando la corazza. Ma dallo studio londinese parlano anche di sistemi di catalizzazione solare innovativi, dell’uso di alghe, biocombustibili, meccanismi di desalinizzazione e materiali da costruzione inediti.

Chissà se utilizzeranno il Tetrapod dell’architetto taiwanese Arthur Huang, un mattone ecologico modulare che richiama la struttura esagonale di una molecola composto interamente di materiale riciclato e rifiuti in grado di adattarsi alle tipologie d’edificio più disparato e di comporre strutture anche molto grandi. Oppure se costruiranno gli infissi con la pasta stampata in 3D a partire dai composti di frammenti di conchiglie e gusci di crostacei. Chao Chen, studente del Master in Product Design al Royal College of Arts di Londra, racconta, invece, di aver avuto una specie di fulminazione osservando come reagivano le pigne di Hyde Park sotto la pioggia. Infatti, una volta che le gocce d’acqua entrano in contatto con la superficie delle pigne, queste allungano il guscio esterno per proteggere i pinoli. Su questa osservazione, Chen ha ideato un materiale laminato che reagisce a contatto con l’acqua e modifica la sua forma naturalmente, senza il bisogno di alcun sistema elettronico o meccanico. Le fibre si espandono a contatto con l’acqua distendendosi e, in questo modo, si forma una superficie che allungandosi o incurvandosi si apre e si chiude a seconda dell’intensità della pioggia. Ma Chen non è l’unico che si dedica a questo tipo di sperimentazioni biomimetiche. Gli architetti dell’Institute for Computational Design di Stoccarda hanno progettato e realizzato due strutture a dir poco insolite. Si tratta di due padiglioni meteorosensitive chiamati Hygroscope e Hygroskin, visitabili al Centre Pompidou di Parigi e al Frac Centre di Orléans. Grazie alle proprietà igroscopiche del legno, ovvero la capacità di assorbire le molecole d’acqua nell’ambiente circostante, si è deciso di puntare su strutture lamellari e pannelli che in totale autonomia regolano la propria apertura a seconda dell’umidità percepita. Entrambe le strutture sono un raro esempio di ingegneria di precisione, profonda conoscenza delle leggi fisiche e geometria computazionale, una branca che utilizza processori e stampanti 3D per costruire artefatti di una complessità impensabile fino a poco tempo fa.

Biomimetica e design

La biomimetica, inoltre, sta diventando un terreno di innovazione interessante anche per il design. Elementi d’arredo, abiti e mobili sono solo alcuni dei campi in cui il design biomimetico si sta espandendo. Come il lavoro della professoressa Neri Oxman del MIT (Massachusetts Institute of Technology) Media Lab, che ha elaborato una serie di prodotti ispirati proprio alla biomimesi. Dai tessuti organici a una chaise longue denominata Gemini che, riproducendo la forma di un guscio, dovrebbe creare un habitat che “rimanda al ventre materno”. O, ancora, la nuova sede di Etsy a New York che è stata completamente ristrutturata (e si tratta di 18.500 mq) secondo un’impostazione biofilica (di amore per la natura, ndr) e biomimetica. Del resto, è da sempre che l’uomo tenta di comprendere i meccanismi che regolano la natura. Si pensi all’alveare, considerato come un esempio perfetto di struttura organizzata in cui ogni spazio ha la sua funzione e ogni abitante il suo ruolo, il tutto in una geometria precisa. Ciò che oggi fa davvero ben sperare è la disponibilità di tecnologie che permettano di aumentare su larga scala la realizzazione di questo tipo di progettazione. Il tutto in un’ottica sostenibile, con un impatto molto ridotto sull’ambiente circostante e sul clima e, soprattutto, in armonia con le esigenze dell’uomo e quelle del nostro pianeta.  

L'autore: Sabato Angeri

Laureato in Letteratura Europea presso l’università “La Sapienza” di Roma è giornalista freelance e traduttore editoriale, ha collaborato a diversi progetti culturali e artistici come autore e scrittore. Attualmente collabora con Mediaduemila, Lonely Planet come autore e con Elliot edizioni.