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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
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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
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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
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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
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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)
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•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
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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
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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
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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
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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
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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 . )
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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
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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
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•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
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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
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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
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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
5/11/2018 Presentazione 21Luglio2011 M Stoppa - slidepdf.com
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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
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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
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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
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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
Strutturazione scheda casi studio
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Forma
Processo
Ecosistema
LIVELLIOMOLOGICI
Strutturazione scheda casi studio
Mariangela Stoppa
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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
Strutturazione scheda casi studio
Mariangela Stoppa
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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
Strutturazione scheda casi studio
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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
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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