Biomimesi: Definizione, Principi e Strumenti

Scritto da Lucia Pietroni in Biomimesi, Ecodesign, News

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Pubblicato il giorno 27 ottobre 2011 - Nessun commento



   


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Lucia Pietroni pubblicato in “Op. cit.” n. 141, Electa Napoli

Come sostiene Janine Benyus nel suo libro “Biomimicry: Innovation Inspired by Nature” (10), diventato un riferimento fondamentale non solo per gli studiosi di Biomimesi, ma per gran parte dei ricercatori e dei progettisti interessati ai temi della sostenibilità ambientale, la Biomimesi è la scienza che studia i sistemi biologici naturali emulandone forme, processi, meccanismi d’azione, strategie, per risolvere le sfide che incontriamo ogni giorno, per trovare le soluzioni più sostenibili ai problemi progettuali e tecnologici dell’uomo, per replicarne disegni e processi in nuove soluzioni tecnologiche per l’industria e la ricerca.

La Biomimesi nasce proprio dalla consapevolezza che la Natura è una banca dati di innovazioni progettuali, un archivio di brevetti disponibili immediatamente, un laboratorio di ricerca e sviluppo a nostra disposizione: la Natura, in 3,8 miliardi di anni, ha avuto la possibilità di migliorare le proprie capacità di rigenerarsi ed evolvere, attraverso un percorso di trial and error, che vengono offerte alla cultura del progetto come un enorme bagaglio di soluzioni progettuali a cui ispirarsi. Sicuramente ci vuole una certa umiltà per accettare che un qualsiasi microrganismo sia come individuo che come gruppo possa insegnarci qualcosa.

“Ancor oggi, afferma la Benyus, incontro ingegneri che mi guardano e dicono: Che cosa mai posso imparare da un polipo? E invece più conosciamo queste specie altre e più restiamo ammirati da come queste abbiano risolto i loro problemi, non solo non distruggendo l’ambiente, ma al contrario rigenerandolo e conferendogli valore aggiunto”. La Biomimesi, infatti, sta assumendo un ruolo significativo soprattutto di fronte al crescente allarme sulle conseguenze ambientali negative dovute alle scelte finora fatte dall’uomo lungo la strada dello sviluppo.

Pertanto, oggi, architetti, ingegneri, designer hanno a disposizione gli “esperimenti” che l’evoluzione naturale ha perfezionato in milioni di anni, basandosi sul principio del “minimo investimento per il massimo rendimento”, ovvero gli organismi naturali utilizzano sempre la quantità minima di energia possibile per le loro attività al fine di garantire maggiori prestazioni per la perpetuazione della specie.

Secondo la Benyus, infatti, è proprio sulle spalle dei designer che grava l’onere di creare le premesse per una nuova consapevolezza: sono loro che devono immaginarsi nuove tipologie di prodotti, di sistemi, di network di trasporto; in altre parole, sono loro a doversi re-immaginare un mondo più sostenibile e concretamente praticabile e la Natura può essere per loro, non solo fonte d’ispirazione formale, ma un utile modello concettuale, strutturale, organizzativo e strategico.

Infatti la biologa statunitense ritiene che la Natura abbia un triplice ruolo per i progettisti: è modello, misura e mentore allo stesso tempo. È “modello” in quanto dalla natura possiamo astrarre modelli (formali, strutturali, funzionali, organizzativi e strategici) come ispirazione per soluzioni tecniche; è “misura” in quanto nella natura si possono identificare standard ecologici come riferimenti quantitativi e qualitativi per il progetto; è “mentore” in quanto è guida e maestra nella ricerca della soluzione più efficiente.

La Benyus, inoltre, dedica proprio ai designer lo sviluppo di numerosi strumenti metodologici e operativi per permettere il dialogo tra biologi e progettisti, per facilitare l’adozione e l’applicazione di innovazioni biologiche nello sviluppo di nuovi prodotti, processi, sistemi.

Ricordiamo, in primo luogo, la definizione di alcuni principi della natura come guida per una progettazione bio-ispirata: la natura non spreca, non genera rifiuti, utilizza “quanto basta”; utilizza i rifiuti e gli scarti come risorse; adatta la forma alla funzione secondo morfologie a risparmio di materiale ed energia; ottimizza e non massimizza; ha una capacità di apprendimento continuo; costruisce dal basso verso l’alto in modo modulare; è localmente armoniosa; evolve secondo un sistema di cooperazione ed interdipendenza; genera e rigenera condizioni favorevoli alla vita.

Poi, la Benyus identifica differenti livelli di analogia a cui può essere praticato un approccio biomimetico alla progettazione: il livello architettonico, che si riferisce alle regole costruttive di strutture realizzate da organismi viventi (come gli alveari, le tane degli animali, la rete del ragno); il livello morfologico-strutturale, che si riferisce alla morfologia delle biostrutture (come le cellule, le ossa, i tessuti biologici, i gusci dei mitili) per ottenere strutture e materiali con specifiche prestazioni; il livello biochimico, che riguarda i meccanismi biochimici (come la mimetizzazione, l’effetto di luminescenza delle lucciole, la fotosintesi clorofilliana); il livello funzionale, che ha a che fare con le logiche di funzionamento dei sistemi biologici (come le funzioni anti-attrito della pelle degli squali, i meccanismi di termoregolazione degli animali in condizioni ambientali estreme, ecc.);

il livello comportamentale, che riguarda le modalità comportamentali degli individui biologici (come la capacità reattiva o protettiva di membrane cellulari imitata per la realizzazione di filtri e dispositivi di depurazione e separazione); il livello dell’organizzazione, che si riferisce alle complesse strategie organizzative dei sistemi biologici (come l’auto-organizzazione, l’auto-riparazione, l’auto-assemblaggio, ecc.) (11).

Infine, ma non per importanza, la  Benyus, insieme alla collega Dayna Baumeister, ha sviluppato anche una metodologia progettuale sistemica, chiamata la “Spirale della vita”, ovvero un processo a step, iterativo e organizzato su una spirale, di semplice comprensione, come strumento e guida utile agli innovatori e ai designer per interrogare il mondo naturale e per “biologizzare” le loro sfide progettuali e tecnologiche 12).

Recentemente, inoltre, Janine Benyus è stata promotrice del progetto “Ask Nature”, lo sviluppo di uno strumento davvero utile per la progettazione bio‐ispirata: una banca dati on-line di innovazioni biologiche efficienti e sostenibili a disposizione dei progettisti, facilmente consultabile, interrogandola per funzioni, e implementabile nel tempo (13).

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“Spirale della vita”: metodologia progettuale sistemica sviluppata da Janine Benius e Dayna Baumeister

NOTE

10) – J. Benyus, Biomimicry: Innovation Inspired by Nature, Perennial, USA, 2002 (prima edizione, 1997).

11) -  L’auto-organizzazione, l’auto-riparazione, l’auto-assemblaggio sono strategie, osservabili in natura, considerate molto utili e promettenti per lo sviluppo di una progettazione sostenibile. Rappresentano alcune delle capacità di un sistema biologico di integrare le perturbazioni esterne per aumentare la propria efficacia di adattamento all’ambiente e quindi di evoluzione. Gli organismi naturali per sopravvivere al mutare delle condizioni, interne ed esterne, tendono a modificare se stessi (riorganizzandosi, rigenerando loro parti che hanno subito lesioni, assemblandosi modularmente e spontaneamente in condizioni che tendono all’equilibrio, ecc.), in modo da utilizzare le proprie risorse nella maniera più efficiente possibile.
Inoltre, non è un caso, che l’auto11 organizzazione, l’auto-riparazione e l’auto-assemblaggio siano meccanismi d’azione e processi organizzativi alla base di molte delle innovazioni, di processo e di prodotto, sviluppate dalle nanotecnologie, con la finalità, in molti casi, di migliorare la loro efficienza energetica e le loro prestazioni ambientali.

12) – I principali step del processo iterativo a spirale sono: identificare, tradurre, osservare, sintetizzare, applicare, valutare. Per un ulteriore approfondimento sul metodo della “Spirale della vita”, cfr. il sito del Biomimicry
Institute all’indirizzo www.biomimicryinstitute.org.

13) – Per la banca dati on‐line “Ask Nature” si veda: www.asknature.org.

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Informazioni sull'autore: Lucia Pietroni

Architetto, laureata presso il Politecnico di Milano. Dottore di ricerca in Progettazione Ambientale presso l’Università degli Studi di Roma “La Sapienza”. Da molti anni svolge attività didattica e di ricerca nell’ambito dell’Eco-design e dell’Eco-innovazione. Attualmente è Professore Associato in Disegno Industriale presso la Scuola di Architettura e Design “E. Vittoria” dell’Università di Camerino, con sede ad Ascoli Piceno, dove dal 2007 è anche Direttore del Master in Eco-design & Eco-innovazione. Ha partecipato a molti progetti di ricerca nazionali ed internazionali. Ha ideato, curato e coordinato convegni, mostre e workshop di design, in particolare sui temi del design sostenibile e dell’eco-innovazione, sui quali ha anche scritto numerosi saggi e articoli. È stata direttore scientifico dell’edizione “0” della Biennale Internazionale del Design, svoltasi tra Ascoli Piceno e San Benedetto del Tronto dal 21 aprile al 15 luglio 2010. Inoltre è coordinatore e proponente di uno spin-off accademico denominato “EcodesignLab”, attualmente in fase di costituzione presso l’Università di Camerino, la cui mission è l’offerta di servizi integrati di eco-progettazione destinati in particolare alle PMI.

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