Edifici ibridi naturali-artificiali: la biologia sintetica applicata all’architettura

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Ogni sistema naturale, così come lo conosciamo e in ogni contesto, sviluppa comportamenti e variazioni che si presentano a partire dalla reazione all’ambiente di un singolo componente del sistema. Questa tipologia di reazione si manifesta anche in organismi che non hanno un organo centrale di controllo, come il cervello. La comprensione dei meccanismi naturali che determinano l’evoluzione e la variazione di un sistema non è estranea all’architettura, anzi è la condizione imprescindibile per la realizzazione di edifici ibridi naturali–artificiali in cui la biologia sintetica si applica al processo progettuale.

TEORIE DALLA BIOLOGIA MODERNA

La diversificazione e la proliferazione di tutte le forme di vita sono promosse e guidate da variazioni e selezione: la selezione naturale darwiniana presuppone una serie di variazioni random che producono la materia grezza del cambiamento, forme sulle quali la selezione naturale agisce come una forza che sceglie la soluzione più efficace.
D’Arcy Thompson sosteneva che questo cambiamento avviene a partire dalle proprietà fisiche del mondo naturale, e ogni forma di vita è quindi anche diagramma delle forze che hanno agito su di esso.

Questi dati prodotti dalla crescita in un determinato ambiente sono appunto riscontrabili nei componenti di un sistema, gli stessi che creano l’”emergenza”.

La crescente influenza dei sistemi naturali e del loro comportamento sull’architettura e l’ingegneria è lo specchio della nostra capacità di osservare a fondo questo fenomeno, comprendendo in modi nuovi la struttura interna di piante e animali e determinando la progettazione di edifici ibridi naturali–artificiali.

Con l’aiuto delle nuove frontiere della ricerca è possibile studiare componenti e organismi incredibilmente piccoli e complessi, e analizzare il loro impatto sul sistema globale utilizzando le nuove matematiche dei processi naturali.

BIOMIMETICA

Un utilizzo più intelligente dei materiali, subordinato a una progettazione geometrica innovativa, porta i progettisti a guardare alla natura non come fonte di forme da copiare, ma come serie di processi dinamici interconnessi, che possono essere simulati e studiati per l’applicazione alla progettazione e alla produzione architettonica e industriale.

Il punto di vista sulla natura cambia, cessando di essere esclusivamente punto di partenza di simbologia ed estetica e lasciando intravedere un profondo bacino di ispirazione e logiche inesplorate.

Lo studio dei sistemi naturali suggerisce modalità di concepire e produrre architettura più strettamente collegate con l’organizzazione materiale e con la logica evolutiva.
Per analizzare tali sistemi si fa un ampio utilizzo di ciò che prende il nome di “computazione evolutiva”, una modalità di ricerca che si basa su modelli di calcolo che si ispirano alla genetica e alla teoria evoluzionistica di Darwin.

Leggi un articolo che spiega cos’è la progettazione biomimetica

BIOLOGIA SINTETICA

La computazione evolutiva offre ai progettisti tutte le potenzialità delle relazioni tra schema costruttivo e processo produttivo, tra formazione e forma, in relazione con i parametri ambientali e culturali: il sistema reagisce all’ambiente secondo un insieme di soluzioni basilari che vengono poi specificate dai parametri esterni per rendere il sistema efficace nel suo contesto.

Una volta che il sistema è in grado di reagire dinamicamente al contesto, questo passa da un tipo di evoluzione artificiale a uno naturale: mentre nel primo caso lo sviluppo è selezionato arbitrariamente e quindi è controllato e prevedibile, nel caso dell’evoluzione naturale il sistema dipende solo dall’ambiente in cui si sviluppa e, soprattutto, solo i sistemi più efficaci possono svilupparsi in un determinato ambiente.

Applicare questo concetto all’architettura significa cominciare a muoversi nel campodella biologia sintetica, nel quale i progettisti hanno come scopo principale inserire costrutti ibridi naturali–artificiali all’interno dell’ecologia dell’ambiente naturale.