Presentazione 21Luglio2011 M Stoppa

5/11/2018 Presentazione 21Luglio2011 M Stoppa - slidepdf.com

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L’approccio biomimetico per un design sostenibile e per l’eco-innovazione di prodotto

Università degli studi di Camerinosede collegata di Ascoli Piceno

Scuola di Architettura e Design Eduardo VittoriaPhD Program: Industrial Design and Experimental Architecture

Dottoranda: Mariangela Stoppa | [email protected]: Prof.ssa Lucia Pietroni

“Non dobbiamo limitarci ad imitare la natura, ma dobbiamo piuttosto cercare di individuare i principi sui quali essa si basa”Buckminister Fuller

Biomimesi ed Eco-desi n

Stato di avanzamento 21 Luglio 2011

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]



Perché oggi si torna a parlare con forza di imitazione dellanatura? Perché e come la “biomimesi” può dare un contributo aldesign in termini di sostenibilità ambientale?

D o m a n d e d e l l a r i c e r c a



La ricerca ha come obiettivo generale analizzare e comprendere il contributo dei nuovisviluppi della biomimesi nell’ambito del design sostenibile

In particolare, la ricerca, partendo dal dibattito scientifico e culturale in atto a livellointernazionale e dalla recente letteratura circa le implicazioni e i vantaggi ambientali di

un approccio biomimetico alla progettazione di nuovi materiali e prodotti,intende sviluppare un quadro metodologico di riferimento, come supporto alledecisioni di progettisti e imprese, che faciliti il trasferimento e l’integrazionedell’approccio biomimetico nell’ambito del design sostenibile.

Obiettivo

generale

Obiettivo specifico della ricerca è rafforzare ed integrare gli attuali strumentidell’ecodesign con criteri e linee guida derivanti dalle applicazioni della biomimesi finalizzate all’eco-innovazione di prodotto.

Obiettivospecifico La ricerca intende verificare le possibilità applicative attuali e potenziali della biomimesi

(che opera secondo il principio del minimo sforzo della natura, proprio del designsostenibile) in termini di eco-efficienza e sostenibilità ambientale e di facilitare, con lecompetenze e le metodologie di ricerca del design sostenibile, il trasferimentodell’approccio biomimetico nella progettazione e sviluppo di prodotti e servizi sostenibili.

Risultatiattesi

✓identificazione di principi e criteri di biomimesi utili per la progettazione di prodotti/servizi sostenibili e per incrementare le performance ambientali dei prodotti/servizi.

✓redazione/raccolta di casi studio di progetti e prodotti sviluppati secondo criteribiomimetici e significativi per l’eco-innovazione di prodotto;

✓la redazione/definizione di un quadro metodologico di riferimento e di linee guida per integrare criteri biomimetici nell’eco-progettazione al fine di massimizzare i

vantaggi ambientali. O b i e t t i v o d e l l a r i c e r c a



INTRODUZIONE

Breve descrizione del tema di ricerca contestualizzato nel quadro di riferimento scientifico-culturale, degli obiettivi e della metodologia del lavoro condotto e dei principali risultati raggiunti.

PRIMA PARTEL’APPROCCIO BIOMIMETICO AL DESIGN E LE NUOVE SFIDE DEL DESIGN

SOSTENIBILEQuadro di riferimento scientifico-culturale, problematiche aperte, inquadramento degli obiettivi della ricerca.

CAPITOLO 1Verso un’era biomimetica: il quadro culturale di riferimento

1.1 Dalla sostenibilità debole alla sostenibilità forte: verso una fase di maturità deldibattito culturale1.2 Dal concetto di eco-efficienza a quello di sufficienza, verso il concetto dirigenerazione: concetti per la sostenibilità forte1.3 Il contributo dell’economia: verso un modello di sviluppo economico sostenibile,bio-ispirato e rigenerativo1.4 La figura di Janine Benyus1.5 Il contributo delle nanoscienze e delle nanotecnologie: dal macro al nano

In questo capitolo, al fine di inquadrare gli obiettivi della ricerca, si intende indagare eanalizzare sia la necessità di un cambiamento del modello economico attuale che quelladi un cambiamento socio-culturale più sostenibile così come messo in evidenza dai diversi studiosi.

CAPITOLO 2Approcci contemporanei della cultura del design alla biomimesi

2.1 Dalla culla alla culla (McDonough W., Braungart M.)2.2 Design Sistemico (Bistagnino L.)2.3 Design ad alto potenziale rigenerativo (Manzini E. e Jégou F.)2.4 Hybrid Design (Langella C.)2.5 Design Bio-ispirato (Salvia G., Rognoli V. e Levi M.)

CAPITOLO 3Strumenti per la biomimesi

3.1 I differenti approcci e strumenti metodologici (Bio-triz, ContraddictionMatrix del BioTRIZ, Spirale della vita)3.2 I differenti livelli analogici3.3 Ask Nature: la prima banca dati di soluzioni progettuali bio-ispirate

I n d i c e a r g o m e n t a t o p e r c a p i t o l i e p a r a g r a fi

SECONDA PARTEBIOMIMESI ED ECO-DESIGN: LE POTENZIALITÀ DELL’APPROCCIO BIOMIMETICO

PER INCREMENTARE LE PERFORMANCE AMBIENTALI DEI PRODOTTISviluppo del focus della ricerca, attraverso l’indagine e l’analisi delle relazioni tra gli sviluppi recenti della biomimesi e gli scenari futuri dell’eco-design. Messa a sistema dei criteri biomimetici e dei criteri di eco-design attraverso la mappatura e l’analisi di alcuni casi studio (progetti, prototipi, prodotti) finalizzati ad identificare le potenzialitàdell’approccio biomimetico nell’ambito dell’eco-design.

CAPITOLO 4Stato dell’arte sulle applicazioni biomimeticheGli sviluppi della biomimesi e i relativi campi di applicazioneLe relazioni tra biomimetic design ed eco-design

CAPITOLO 5Analisi casi studioCasi studio: selezione, schedatura e analisi c ritica

TERZA PARTELINEE GUIDA PER L’INTEGRAZIONE DI CRITERI BIOMIMETICI NELL’ECO-PROGETTAZIONE E NEL PROCESSO DI SVILUPPO DI NUOVI PRODOTTIStrutturazione di un quadro di riferimento metodologico e di linee guida per l’integrazionedi criteri biomimetici nell’eco- progettazione, in relazione alle differenti tipologie di

prodotto

CAPITOLO 6

Criteri biomimetici per il design sostenibileQuadro di sintesi: criteri biomimetici per il design sostenibile e l’eco- innovazione diprodotto.Quali criteri biomimetici per quali prodotti e per quali performance ambientali?

CAPITOLO 7Linee guida

CAPITOLO 8Riflessioni conclusive

GLOSSARIOBIBLIOGRAFIA3



A

r t i c o l a z i o n e d

e l l e a t t i v i t à d e

l l a r i c e r c a I n

d a g i n

e P r e l i m i n a r e

R i c e r c a s u l C a

m p o

D e fi n i z i o n e

c r i t e r i e l i n e e g u i d a

1.1 Analisi del quadro culturale di riferimento: sostenibilità debole/forte; eco-efficienza/sufficienza/rigenerazione; verso un’economia rigenerativa; il contributo delle nanoscienze; Janine Benyus

1.2 Approcci contemporanei della cultura del design alla biomimesi: Dalla culla alla culla

(McDonough W., Braungart M.); Design Sistemico (Bistagnino L.); Design ad alto potenziale rigenerativo (Manzini E.e Jégou F.); Hybrid Design (Langella C.); Design Bio-ispirato (Salvia G., Rognoli V. e Levi M.)

1.3 Analisi delle metodologie dei diversi approcci alla biomimesi: Bottom-up/Top-down;

Spirale della vita;

1.4 Analisi dei principali strumenti biomimetici: database/AskNature; software/CAO(Computer Aided Optimisation)- SKO (Soft Kill Option).

2.1 Mappatura studiosi, centri di ricerca e imprese che si occupano di biomimesi

2.2 Strutturazione della scheda dei casi studio: La Natura come mentore, misura emodello; Principi della Natura; Livelli omologici: Raccolta casi studio e strategie Biomimetiche; Livellianalogici; Tassonomia biomimetica (Analisi tassonomia biomimetica per comprensione e individuazionecasi studio)2.3 Interviste ad esperti di biomimesi e eco-design2.4 Conferenze2.5 Stage estero

3.1 Individuare gli strumenti in uscita3.2 Definizione di criteri biomimetici per il design sostenibile (da definire)3.3 Definizione di linee guida (da definire)



•Definizione dei concetti chiave: risultato stesura di un glossario di voci

•Scheda libri di riferimento: citazioni

•Strumenti per classificare i casi studio (tassonomia biomimetica-livelli di analogia)

•Scheda casi studio: elaborazione della scheda

•Analisi dei diversi approcci biomimetici

Mi hanno permesso di elaborare una prima considerazione sul quadro culturale di riferimento e una primaclassificazione per i casi studio

S t r u m e n t i p e r l o s v i l u p p o d e l l a R i c e r c a



Perché oggi si torna a parlare con forza di imitazionedella natura?

D o m a n d e d e l l a r i c e r c a

Verso un nuovo modello di sviluppo sostenibile e “rigenerativo”

Necessità di ridurre il consumo

Siamo giunti in punto di svolta dove è necessario ridurre di 10 volte il consumo delle risorse per poter affrontare

efficacemente le attuali sfide ambientali e per contribuire a raggiungere gli obiettivi di sostenibilità (Factor 4 e Factor 10)

Necessità di ottimizzare le risorseNei prossimi anni il progettista “dovrà rapportarsi da una parte con l’assottigliamento delle riserve di materie prime finora

considerate fondamentali per gli attuali sistemi di produzione ma destinate a divenire sempre più scarse (vedi il petrolio, l’alluminio e il rame a citarne

alcuni)

Necessità di mantenere gli equilibri degli ecosistemi

Siamo giunti un un punto dove è necessario cambiare se non vogliamo compromettere ulteriormente i sistemi naturali. La vita dell’uomodipende dalla vita dei sistemi naturali.

L’uomo guarda nuovamente la Natura perché si è reso conto che per risolvere gli attuali problemieconomico/ambientali non è sufficiente lo sviluppo di tecnologia più verde, ma è necessario edindispensabile un radicale cambiamento del modello di produzione e consumo


http://slidepdf.com/reader/full/presentazione-21luglio2011-m-stoppa 8/24 B i b l i o g r a fi a r i f e r i m e n t o

- Benyus J. M., Biomimicry: Innovation Inspired by Nature, Perennial, USA, 2002.- Collins M. and Brebbia C., Design and nature II: comparing design in nature with science and engineering, Wessex

Institute of Technology Press, 2004.- Colombo Barbara, Bionic design. Lo sviluppo del prodotto industriale attraverso lo studio della natura, Aracne, 2009.- Speck T., Speck O., Process Sequence in Biomimetics Research, in Brebbia C.A., Design and Nature IV, WIT Press,

2008.- Bharat Bhushan, Biomimetics: lessons from nature-an overview, Philosophical Transactions-The Royal Society, 2009.- Carlos Alberto Montana Hoyos, Bio-ID4S: Biomimicry in Industrial Design for Sustainability. An Integrated Teaching-

and-Learning Method, 2011.

- Papanek V. , Progettare per il mondo reale, Mondadori, Milano, 1973.- Vezzoli C., Manzini E., Design per la sostenibilità ambientale, Zanichelli, Milano 2006.- Manzini E., Vezzoli C., Lo sviluppo dei prodotti sostenibili, Maggiori Editore, Rimini, 1998.- Manzini E., Artefatti. Verso una nuova ecologia dell'ambiente artificiale, Edizioni Domus Academy,1990- Manzini E., Jégou F., Quotidiano sostenibile. Scenari di vita urbana, Edizione Ambiente, 2003.- Bistagnino L., Design Sistemico. Progettare la sostenibilità produttiva e ambientale, editore Slow

Food, 2009.

-Salvia G., Rognoli V. e Levi M. , Il Progetto della Natura. Gli strumenti della biomimesi per ildesign, Franco Angeli, Milano, 2009.

- Latouche S.,Breve trattato sulla decrescita serena, Bollati Boringhieri, 2008.- Pauli Gunter, The Blue Economy: 10 anni, 100 Innovazioni. 100 Millioni di lavori,

Edizione Ambiente, 2010.-Paul Hawken, Amory Lovins, |.Hunter Lovins, Capitalismo Naturale. La prossimarivoluzione industriale, Edizione Ambiente, 2001.

- Hösle V., Filosofia della crisi ecologica, Einaudi, 1999.- Wuppertal Institut, Per una civiltà capace di futuro, EMI, 1996.- McDonough William; Braungart Michael, Dalla culla alla culla. Come

conciliare tutela dell'ambiente, equità sociale e sviluppo, Blu Edizioni, 2003.- Thackara J., In the bubble. Design per un futuro sostenibile, Umberto

Allemandi & C., 2008- Sachs Wolfgang, Ambiente e giustizia sociale. I limiti della globalizzazione,

Editori Riuniti, 2002.

E c o n o m i a

S

o c i o l o g i a

B

i o m i m e s i

D e s i g n



SostenibilitàForte

•Benessere materiale solo

della specie umana;

•Stock d i cap i ta lecomplessivo , (capitale

n a t u r a l e ) + ( c a p i t a l eprodotto) costante nel

tempo

•Il capitale naturale puòessere opportunamente

sostituito attraverso il

capitale artificiale, grazie alle

soluzioni proposte dalla

tecnologia.

SostenibilitàDebole

•B e n e s s e r e

intergenerazionale

•M a n t e n e r e n e ltempo , l o stock dirisorse naturali, per le

future generazioni, facendoriferimento non solo alla

quant i t à de l “cap i t a l e

naturale”, ma anche alla loroqualità.

•Il capitale naturale

non è sostituibile con

capitale costruito, concedendo cos ì a l l e

generaz i on i f u t ure l a

possibilità di scegliere in chemodo usare il patrimonio

naturale per raggiungere il

proprio benessere.

Il concetto di sviluppo sostenibile, viene definito come: “uno sviluppo che

soddisfa i bisogni delle generazioni attuali senza compromettere lapossibilità delle generazioni future di soddisfare i propribisogni.“ ( rapporto Brundtland, 1987 )

Verso un’economiaRigenerativa

Il contributo dellenanoscienze

P.Hawken, A.Lovins, H.Lovins,Capitalismo Naturale. La prossima rivoluzione industriale, 2001.

Pauli Gunter,

The Blue Economy: 10 anni, 100 Innovazioni. 100 Millioni di lavori, 2010.

Eco-efficienza

Rigenerazione

Sufficienza_Decrescita

C o n c e t t i p e r l a S o s t e n i b i l i t à

Latouche S.,

Breve trattato sulla decrescita serena, 2008.

Manzini E., Jégou F.,Quotidiano sostenibile. Scenari di vita urbana, 2003.

Segrè A.,

Lezioni di ecostile. Consumare, crescere, vivere, 2010

McDonough W.; Braungart M.,Dalla culla alla culla. Come conciliare tutela dell'ambiente,equità sociale e sviluppo, 2003.

P.Hawken, A.Lovins, H.Lovins,Capitalismo Naturale. La prossima rivoluzione industriale, 2001.

Pietroni L.,Il contributo della Biomimesi per un design sostenibile,bio-ispirato e rigenerativo, in Op.cit. n. 141, maggio 2011

Pietroni L.,Nanotecnologie e sostenibilità , in diid, n.41,

"Sustainability & Design" ; 2009,

K.F. Schmidt,

Green Nanotechnology, Woodrow Wilson Center, 2007) I n

d a g i n e P r e l i m i n a r e : 1 . 1

A n a l i s i

d e l q u a d r o c u l t u r a l e

d i r i f e r i m e n t o



Janine Benyus , biologa americana autrice e fondatrice di:

Libro “Biomimicry: innovation inspired by nature” pubblicato nel 1997Biomimicry Institute: associazione no-profit la cui mission è la promozione e la divulgazione delle conoscenze della Biomimesi

Biomimicry Guild (1998): società di consulenza per imprese, centri di ricerca, progettisti che intendono sviluppare progetti, prodotti,

processi bio-ispirati

Ask Nature: banca dati di innovazioni biologiche efficienti e sostenibili a disposizione dei progettisti

“La biomimesi ci introduce in un’era basata non su ciò che possiamo estrarre dalla natura, ma su ciò che

possiamo imparare da essa.”

Negli ultimi due decenni, importanti studiosi e ricercatori (Thomas Spech, Julian Vincent, George Jeronimidie, L.H.Shu, Marinella Levi, Giuseppe

Salvia, Valentina Rognoli, Barbara Colombo, Carla Langella, Carlo Santulli ) hanno contribuito alla crescita dell’approccio biomimetico. La primacampagna di sensibilizzazione per la biomimesi (o approccio bioispirato), acquisisce rilevanza internazionale,soprattutto, grazie alla figura di Janine Benyus, che diventa uno dei riferimenti fondamentali per studiosi, ricercatori,industrie, progettisti interessati alla sostenibilità.

L a fi g u r a d i J a n i n e B e n y u s a l l ’ i n t e r n o d e l q u a d r o c u l t u r a l e d i r i f e r i m e n t o


http://slidepdf.com/reader/full/presentazione-21luglio2011-m-stoppa 11/24Indagine Preliminare

D e s i g n S i s t e m i c o

( B i s t a g n i n o L . ) ;

Il concetto fondamentale del movimento“dalla culla alla culla” è l’abolizione delconcettostesso di “rifiuto”, ovvero quello cheprima era un rifiuto da smaltire, ora

diventa una

risorsa per un nuovo sistema.Concetto di eco-efficienza

D e s i g n a d a l t o

p o t e n z i a l e r i g e n e r a t i v o

( M a n z i n i E . e J é g o u

F . ) ;

D e s i g n B i o - i s p i r a t o

( S a l v i a G . ,

R o g n o l i V .

e L e v i M . )

D a l l a c u l l a a l l a c u l l a

( M c D o n o

u g h W . ,

B r a u n g a r t M . )

1.2 Approcci contemporanei della cultura del design alla biomimesi

H y b r i d D e s i g

n

( L a n g e l l a C . )

Il concetto fondamentale è iltrasferimento delle logiche,

codici e qualità complesse deisistemi biologici al design per trovare

soluzioni progettuali sostenibili aiproblemi dell’uomo e per sviluppare

prodotti e servizi innovativi

Trasformare il modello produttivolineare, in un modello produttivosistemico (utilizzo delle risorse locali, e

gli output di un sistema diventano gliinput di un altro), che si ispira alla natura

e ragiona per relazioni secondo i principi

della complessità.

la Natura non solo come fonte di

ispirazione formale, ma anche come

modello strutturale, concettuale,organizzativo, “modello da imitarein termini di equilibrio,vantaggio, evoluzione e

progresso”. L’aspetto che caratterizzatutte le creature viventi è il principiodel minimo sforzo per il

massimo rendimento.

Dobbiamo proporre scenari e soluzioni, e

dare loro forma, in cui siano rispettati due

fondamentali criteri:- Bassa intensità di materiale edenergia: ovvero soluzioni altamente eco-

efficienti - Alto potenziale rigenerativo: ogni

proposta e soluzione deve agire da fattore

rigenerativo delle qualità del contesto.

Per a f f rontare le nuove sfide

ambiental i /social i /economiche è

necessario ripensare e ridefinizione i

modelli di progettazione, produzione econsumo. Questo implica un passaggio

daI DFE (Design for the Environment,)a l D4S o DFS ( Design for

Susta inabi l i ty) che consideral’aspetto ambientale, sociale edeconomico. La Biomimesi viene

considerata come uno strumento peril D4S.

B i o -

I D 4 S

( M o n t a n a C . )



VernicenanotecnologicaAzienda: Istituto Fraunhofer per l'ingegneriadi produzione e la ricerca sui materiali IFAM

n a n o

micro

m a c r o

CostumeAzienda:Speedo Fastskin®

AutomobileAzienda:Fast Skinz

Bottom up: parte da una ricerca biologica

basilare e successivamente rende disponibili le

intuizioni e le scoperte ai campi tecnologici

per avviare ulteriori approfondimenti esviluppi. Questo iter progettuale è la ricerca

basilare dei biologi, difatti la comprensione deiprincipi naturali ed un’efficace astrazione

permette delle implementazioni tecniche che

possono essere applicate a un’ampia quantitàdi problemi. L’approccio richiede tempi

lunghissimi, dai tre ai sette anni.

1.3 Approccio biomimetico Bottom-up

http://www.speedo.it/it/swimwear_products/performance/fastskinfsii/index.html

http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=it&prev=/search%3Fq%3Dhttp://www.asknature.org/product/09b2f1ecaf4ba1641a99fbb9a9df6f59%26hl%3Dit%26client%3Dsafari%26rls%3Den%26prmd%3Divns&rurl=translate.google.it&sl=en&twu=1&u=http://www.ifam.fraunhofer.de/index.php%3Fseite%3D%26lang%3Den&usg=ALkJrhgoBAbE8T7VrN0Ve5-xfiV7xCd_Vw






bioWave

Top down: ricerca di modelli biologiciadeguati alla risoluzione di problemi tecnici

prefissati. Questo iter progettuale può portarea soluzioni efficienti in un tempo minore, daisei ai diciotto mesi partendo dal la

delineazione del problema e giungendo alla

produzione di un prototipo. Un approccio diquesto tipo ha una limitatezza degli incrementi

innovativi usualmente apportati.

Bionic car Mercedes

1.3 Approccio biomimetico Top-down



•Identificare un particolare problema dell’uomo. In

questa prima fase è necessario destrutturare il problema individuato,ponendosi dei quesiti che esaudiscono il quadro generale delle necessitàe dei vincoli e obiettivi in riferimento agli utenti, progettisti e produttori,dopo aver definito questi punti si ricerca in ambito biologico.

•Tradurre, ovvero “biologizzare” la richiesta. In

questa fase si indaga il brief progettuale dal punto di vista dellaNatura e si delineano le caratteristiche di un potenziale fenomeno, chepossa offrire spunti interessanti per la risoluzione di un problema,attraverso l’individuazione dei fattori biologici e ambientali checoncorrono al successo della soluzione.

•Osservare, ovvero passare al vaglio i vari modellinaturali e le loro sfide con la natura. In questa fase è

fondamentale il supporto di figure specializzate nel campo della Biologia,in grado di puntualizzare i fattori scientifici.

•Sintetizzare, ovvero individuare modelli eprocessi che raggiungono l’obiettivo prefissato. I modelliindividuati vengono classificati in una tassonomia delle strategie dellavita, con i relativi campioni.

•Applicare, ovvero elaborare e sviluppare le idee in

base al modello naturale scelto, riproducendone la morfologia, lafunzione e l’ecosistema secondo i dettagli, gli effetti di scala e i fattoricondizionanti.

•Valutare, ovvero confrontare la soluzione scelta conla Natura, per una migliore comprensione del dettaglio raggiunto e ilgrado di efficienza.

1.3 Approccio biomimetico: la Spirale della vita



AskNature è un database di informazioni biologiche organizzato in base alla Tassonomia Biomimetica, che è un elenco disfide che gli organismi affrontano. Osservando e comprendendo come gli organismi fanno fronte a queste sfide, possiamoimparare come risolvere le nostre sfide progettuali.

AskNature.org, la prima banca dati online di biomimetica, of re importanti dettagli e informazioni per i diversi ambiti diapplicazione. Un progetto del Biomimicry Institute, fondato dalla biologa Janine Benyus e sponsorizzato da Autodesk.

Uno strumento gratuito per la ricerca ma anche un social network per biologi, progettisti, architetti e designer, per scambiareinformazioni e idee su come imitare la natura per costruire possibili modelli sostenibili per la risoluzione dei problemi tecnologicie progettuali dell'uomo.

Contenuto

AskNature.org è in continua evoluzione, dato

anche il contributo che ogni singolo utente puòapportare segnalando nuove informazioni, ricerche,progetti e risultati. Per ogni output offerto vienefornita una scheda dettagliata con l'indicazione deiprodotti ''bio-ispirati'', degli organismi ispiratori,delle idee di applicazione, degli studi già effettuati,degli eventuali esperti e dei riferimenti bibliografici.

Accesso

AskNature.org è liberamente accessibile. Essendo

creato ''dalla comunità per la comunità'', si poneanche come social network. Per condividere leinformazioni è necessaria una registrazionegratuita.

1.4 AskNature: la prima banca dati on-line di biomimetica



2.1 Mappatura studiosi, centri di ricerca e imprese che si occupano di biomimesi

2.2 Strutturazione della scheda dei casi studio:La Natura come mentore, misura e modelloPrincipi della NaturaLivelli omologici: Raccolta casi studio e strategie BiomimeticheLivelli analogiciTassonomia biomimetica(Analisi tassonomia biomimetica per comprensione e individuazione casi studio)

2.3 Interviste ad esperti di biomimesi e eco-design2.3 Conferenze2.3 Stage estero

R i c e r c a s u

l C a m p o



INTERNAZIONALI:7.Janine Benyus_biologa_Presidente del Biomimicry Institute,

un'organizzazione no-profit

8.L.H.Shu_ingegnere meccanico_professore_9.Thomas Spech_botanico_biologo_Professore di

Morfologia funzionale e Direttore del Giardino Botanico dell'Università di Friburgo

10.Julian Vincent_zoologo_Professore di Biomimetica

Direttore del Centro di Biomimesi e Tecnologie Naturali del Dipartimento diIngegneria Meccanica dellʼUniversità di Bath.

11.George Jeronimidie_biologo_ Fondatore insieme a Julian

Vincent del Center for Biomimetics dell ʼUniversità di Reading

12.Gunter Pauli_economista_ Fondatore di ZERI (Zero

Emission Research and Initiatives)

13.Carlos Alberto Montana Hoyos,_Designer

NAZIONALI: 1.Marinella Levi_ Professore ordinario

nellʼambito della Scienza dei materiali_ Docente

presso la Facoltà del Design del Politecnico di Milano

2.Giuseppe Salvia_collabora a ricerche col

Dipartimento di Chimica, Materiali; Ingegneria Chimica

“Giulio Natta”

3.Valentina Rognoli_Ricercatore del

Dipartimento di Chimica, Materiali; Ingegneria Chimica

“Giulio Natta”_Docente presso la Facoltà del Design

del Politecnico di Milano

4.Barbara Colombo_ Politecnico di

Milano , Dipartimento INDACO, Politecnico of Milano,

Italy

5.Carla Langella_ Architetto, ricercatore

presso la facoltà di Architettura della Seconda

Università degli Studi di Napoli

6.Carlo Santulli_Ingegnere Chimico presso

la facoltà di Architettura della Seconda Università degli

Studi di Napoli

INTERNAZIONALI:Stati Uniti_ Janine Benyus

1.The Biomimicry Institute_Organizzazione no-profit

2.The Biomimicry Guild

Canada-Toronto_L.H.Shu

3.bid Lab_R&D Università di Toronto Canada

Biomimetics for Innovation and Design LaboratoryDept. of Mechanical and Industrial Engineering

Germania_Thomas Spech

4.Biomeccanica delle piante del giardinobotanico_ R&D Università di Ingegneria Freiburg

Inghilterra-Bath_Julian Vinvent_

5.CBNT_R&D Università di Ingegneria BathCenter for Biomimetics and Natural Technologies

Inghilterra-Reading_George Jeronimidie

6.BIONIS_NetworkThe Biomimetics Network for Industrial Sustainability

7.Center for Biomimetics_R&DUniversitàdi Ingegneria Reading

Germania

8.BioKon_Bionics Competence NetworK_Networkè una rete nazionale che comprende 28 tra istituti e centri di ricerca nelcampo della biomimesi

Atlanta_Stati Uniti

9.CBID_Georgia Institute of Technology

Center for Biologically Inspired Design

Washington_Stati Uniti

10.COBRE_R&D Università di Washington

Center for Biomimetics and Bioinspired Engineering

1-67

8 9-12

1213

1-2

3

4-78

9

10

Ricerca sul Campo: 2.1 Mappatura studiosi, centri di ricerca che si occupano di biomimesi

http://www.mie.utoronto.ca/labs/bidlab/index.htm

http://www.mie.utoronto.ca/labs/bidlab/index.htm



M

e n t o r e

i d e e , i n s e g n

a m e n t i , p r i n c i p i e r e g o l e c h e i s p i r a n o i l

p r o g e t t o ( l a n a t u r a è

g u i d a p e r l a s o l u z i o n e p i ù e f fi c i e n t e )

M o d e l l o

m o d e l l i

n a t u r a l i ( f o

r m a l i , s t r u t t u r a

l i , f u n z i o n a l i , o r g a n i z z a t i v i

e

s t r a t e g i c i ) c o m e i s p i r a z i o

n e p e r s o

l u z i o n i t e c n i c h e

M i s u

r a

s t a n d a r d e c o l o g i c i i n s i t i n e l l a n a t u r a c o

m e r i f e r i m

e n t i

q u a n t i t a t i v i e q u a l i t a t i v

i p e r i l p r o g e t t o

La Na t ura come

Strutturazione scheda casi studio



La natura

•Utilizza i rifiuti come una risorsa

•Diversifica e coopera per utilizzare pienamente

l'habitat

•Raccoglie e utilizza l'energia in modo efficiente

•Ottimizza piuttosto che massimizza

•Utilizza materiali con parsimonia

•Non spreca le risorse

•Limita gli eccessi dall’interno

•Rimane in equilibrio con la biosfera

•Utilizza il potere dei limiti

•Esegue su informazioni

•Utilizza le risorse a livello locale

•Adatta la forma alla funzione

I principi della natura




Forma

Processo

Ecosistema

LIVELLIOMOLOGICI


Mariangela Stoppa



I principi applicativi della Biomimesi/Bionica, il cui contesto d’azione è sperimentale, sono estrapolati dalle leggi che governano il mondo naturale nella

sua globalità. Philip Steadman sosteneva che per poter applicare la metodologia del mondo biologico per la progettazione di oggetti e componentiè necessario che il designer adotti un livello di astrazione.(Steadman P., L’evoluzione del design. L’analisi biologica in architettura e nelle arti applicate, Liguori Editore, 1988.)

Livello architettonico:

l’analogia si riferisce a esempi di strutture

costruite dagli organismi viventi come gli

alveari, le tane degli animali, la rete del ragno;

Livello morfologico-strutturale,

nel quale viene imitata la morfologia delle

biostrutture (cellule, ossa, tessuti biologici,

gusci dei mitili) per ottenere strutture emateriali con specifiche prestazioni;

Livello biochimico,

nel quale vengono trasferiti i meccanismibiochimici osservati nei sistemi biologici

come i meccanismi di mimetizzazione,

l’effetto di luminescenza delle lucciole, la

fotosintesi clorofilliana;

Principi applicativi della Natura _livelli di astrazione


Mariangela Stoppa



Livello funzionale, rispetto al quale

vengono imitate le logiche poste alla base dei

sistemi biologici come le funzioni anti-attritodella pelle degli squali, i meccanismi di

termoregolazione degli animali (pinguino e

orso) in condizioni ambientali estreme e iprocessi di crescita come i denti, le ossa e le

corna;

Livello comportamentale, che si riferisce

al trasferimento di modalità comportamentali,

come quella reattiva o protettiva di membranecellulari, impiegato nella realizzazione di nuovi

materiali e strutture per la realizzazione di filtri

e dispositivi di separazione

Livello dell’organizzazione,

che costituisce lo stadio più elevato di

astrazione e consiste nel trasferire strategieorganizzative proprie dei sistemi biologici come

ridondanza, auto-adattamento, autonomia, auto-

organizzazione.

Principi applicativi della Natura _livelli di astrazione




Come si usa?

Le informazioni organizzate su AskNature utilizzano un sistema diclassificazione - la tassonomia Biomimetica - per definire lemodalità con cui gli organismi affrontano le diverse sfide.

Le strategie sono possibili soluzioni a queste sfide.

La chiave per usare la tassonomia è formulare unacorretta questione. Ovvero:

1. Trova il verbo:

Pensare solo parole funzionali, sotto forma di verbi.

Le domande potrebbero essere:Come la natura ...Catturare l'acqua piovana? Conservare l'acqua?

2. Provare una diversa angolazione.

Alcuni organismi vivono in aree dove non piove, tuttavia riescono adottenere tutta l'acqua di cui hanno bisogno. Altre domande da porrepotrebbe essere:

Come la natura ...Catturare l'acqua? Cattura la nebbia? Assorbono l'acqua?Gestire l'umidità? Spostare l'acqua?

3. Capovolgere la domanda.

Invece di chiedere come la Natura gestisce/negozi l'acqua, si potrebbepensare a come la Natura si protegge contro l'acqua in eccesso:

Come la natura ...Rimuovere l'acqua? Rimanere a secco?

Strategie (1412)_

Gruppi Funzionali: 8 / Sub-grouppi: 30 / Funzioni: 162

GRUPPI FUNZIONALIAbbattere (87)_Ottenere, conservare odistribuire le risorse (411)Mantenere la comunità (310)Mantenere l'integrità fisica (924)Fare (157)Modificare (328)Spostare o restare (3)Elaborare le informazioni (316)

Strutturazione scheda casi studio 2. Analisi tassonomia biomimetica per comprensione e individuazione casi studio



22nd Annual

Bioneers ConferenceOctober 14th – 16th, 2011Marin Center, San Rafael, California

Sustainable Innovation 11‘State of the Art’ inSustainable Innovation & Design16th International Conference24th – 25th October 2011Farnham Castle - Farnham UK

Interviste Conferenze Stage (ipotesi)

Elaborazionequestionario:1.Studiosi2.Aziende

Incontro con: Julian VincentUniversità di Bath| (settembre)

Studiosi Italiani:Marinella Levi- ing. dei materiali

Giuseppe Salvia- ing. dei materiali

Valentina Rognoli- ing. dei materiali

Barbara Colombo- Architetto

Carla Langella- Designer

Carlo Santulli- ingegnere dei materiali

Studiosi Internazionali:Janine Benyus-biologa

L.H.Shu-ingegnere meccanico

Thomas Spech-botanico-biologo

Julian Vincent-zoologo

Adrian Bowyer-matematico

George Jeronimidie-biologo

Gunter Pauli-economista

Carlos Alberto Montana Hoyos-designer

Janine Benyus_biologa

Julian Vincent_zoologo

Adrian Bowyer_matematico

Sustainability Through BiomimicryUniversity of Dammam Hosts16th International Conference28th – 30th Novembre 2011Dammam - Arabia Saudita

Ricerca sul Campo

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Presentazione 21Luglio2011 M Stoppa