La biomimetica nell’architettura: pattern e morfogenesi

di Teresa VILLANI

I concetti espressi nei precedenti contributi relativi alla biomimetica nell’architettura possono apparire di non immediata comprensione, in quanto non è facile intuire la complessità della genesi di alcune forme.

Nel concludere la trattazione di questo stimolante argomento, potrebbe essere utile praticare, con un approccio induttivo, una osservazione diretta delle forme della natura, per poterle poi trasporre in architettura.

Iniziando dall’osservazione di alcuni pattern naturali (ripetizione geometrica nello spazio e nel tempo in cui l’informazione è registrata) si rileva che in natura essi mostrano una palette relativamente limitata, composta prevalentemente da esagoni, onde, ramificazioni gerarchiche, forme frattali, spirali, elementi periodici.

Alcuni esempi di pattern naturali.

Sequenze ritmiche di forme auto-organizzate comunque affascinanti, il cui studio rappresenta un ambito disciplinare interessante, anche in relazione all’uso che le moderne tecnologie informatiche possono farne in funzione della progettazione architettonica.

Installazione Formations di SPAN (Matias del Campo, Sandra Minninger) presso la MAK Gallery a Vienna. Proiezione di processi di morfogenesi evolutive di forme organiche in relazione a fenomeni architettonici e urbani.

ICD/ITKE Pavillon 2013-2014, Stoccarda. Tra gli organismi studiati è stata scelta la doriflora della patata (Leptinotarsa decemlineata) imitandone la struttura rigida che ne riveste le ali (Elytron), replicandola computazionalmente attraverso moduli con morfologie assimilabili ad esagoni irregolari.

Forme ripetitive, proporzioni tra le parti e relazioni che possono derivare anche da processi chimici che Alan Turing, nei suoi studi, fa risalire alla morfogenesi, che è il fondamento teorico e il corpo di conoscenze relative all’evoluzione della struttura di un organismo nei fenomeni naturali.

Le opere dell’artista australiano Jonathan McCabe realizzate da un programma basato sulle equazioni di Turing che descrivono la morfogenesi delle strutture biologiche.

I meccanismi alla base della complessità e le informazioni che generano un pattern sono utili al progettista per impostare un nuovo processo progettuale basato su logiche biologiche ovvero un progetto biomimetico sistemico.

Il cambiamento che questi studi possono indurre sul progetto non è solo di tipo strumentale (uso di strumenti informatici), ma riguarda l’innovazione dell’approccio biomimetico.

L’osservazione e lo studio di alcuni fattori che governano la complessità in natura offrono un potenziale altissimo e possono portare a risultati rivoluzionari.

Lo studio Kokkugia, guidato da Roland Snooks e Robert Stuart-Smith, ha condotto ricerche sperimentali su approcci innovativi alla progettazione: sistemi generativi realizzati con metodologie differenti, mutuati da sistemi complessi auto-organizzati.
L’installazione Composite Swarm a Melbourne è una struttura che coniuga concetti di complessità e approccio comportamentale. Infatti, gli argoritmi multi-agent sviluppati per il progetto si basano sul comportamento di sciami di formiche. I componenti ornamentali sono distribuiti con un algoritmo basato sulla logica delle formiche che formano ponti collegando i loro corpi.

Studio Kokkugia, Ornamental agentbodies, installazione basata su un sistema di simulazione computerizzata di auto-organizzazione spaziale.

Gli strumenti informatici rappresentano soltanto un acceleratore, un modo più efficace per raggiungere l’obiettivo, ma la vera innovazione risiede nel modo di impostare il progetto.

Web Frame, Makoto Sei Watanabe. Una sperimentazione che ha preso forma nella stazione Iidabashi della linea metropolitana Oedo. Un processo generativo computerizzato che simula la crescita di una pianta e in particolare come le radici emergono da un seme piantato sotto terra e si estendono secondo le regole di gravità, mentre cercano l’acqua e il terreno morbido.