Come i sistemi biologici ispirano il design sostenibile

• Livelli nel design biomimetico

Il design biomimetico può essere applicato a diversi livelli a seconda di come i progettisti interpretano ed estraggono idee dalla natura. Secondo Bader et al. (2021) e Chayaamor-Heil (2023), la biomimesi opera su tre livelli principali: organismo, comportamento ed ecosistema.

Il livello organismo prevede un’ispirazione diretta da una pianta o animale specifico. Questo può includere la replica dell’intero organismo o la focalizzazione su una particolare caratteristica strutturale o funzionale che può essere applicata a una sfida progettuale. Il livello comportamento si concentra su come un organismo vivente interagisce con il suo ambiente. Include lo studio di azioni adattive, come la gestione della temperatura, dell’umidità o del movimento da parte di specie particolari rispetto all’ambiente circostante. Il livello ecosistema adotta un approccio più ampio, traendo dai principi che permettono agli ecosistemi di funzionare in modo efficiente e sostenibile. Questi includono il ciclo dell’energia, la biodiversità, le relazioni simbiotiche e la resilienza.

Un’ulteriore raffinazione dell’interpretazione biomimetica si trova nel lavoro di Mirniazmandan e Rahimianzarif (2017), che propongono cinque sotto-livelli di imitazione: forma, materiale, costruzione, processo e funzione. Questi permettono ai progettisti di isolare aspetti specifici dei sistemi biologici che possono essere rilevanti per l’ambiente costruito. Inoltre, Oguntona e Aigbavboa (2023a) descrivono tre approcci concettuali per lavorare con la bio-ispirazione: imitazione, emulazione e ispirazione. Queste dimensioni vanno dalla copia diretta delle forme naturali all’estrazione di idee astratte e alla loro applicazione creativa per risolvere problemi progettuali.

Un concetto correlato che supporta il passaggio verso un design integrato con la natura è la biofilia. Pur non essendo tecnicamente classificato sotto il design bio-ispirato, il design biofilico promuove la connessione tra l’uomo e il mondo naturale. Definita da Edward O. Wilson e Stephen Kellert, la biofilia si riferisce alla tendenza innata dell’essere umano a cercare il contatto con la natura. Questo concetto affonda le sue radici nella nostra storia evolutiva e nello sviluppo biologico. Secondo Calabrese (2015), il design biofilico mira a ristabilire questa connessione perduta negli ambienti moderni incorporando elementi ambientali, forme naturali, luce naturale, varietà spaziale e identità locale. Queste strategie contribuiscono a creare spazi che supportano il benessere umano nelle dimensioni cognitive, emotive e fisiche.

Oltre alla biomimesi e alla biofilia, cresce l’interesse nel distinguere tra soluzioni basate sulla natura (NbS) e soluzioni ispirate alla natura (NiS). Le soluzioni basate sulla natura sono tipicamente legate agli ecosistemi viventi e si affidano alle loro funzioni ecologiche continue per fornire benefici come la purificazione dell’acqua, lo stoccaggio del carbonio o la regolazione del clima. Al contrario, le soluzioni ispirate alla natura, inclusa la biomimesi, derivano da principi e strategie osservati in natura ma non richiedono ecosistemi funzionanti per operare. Come delineato da IUCN (2020b), NiS si riferisce a sistemi, materiali o processi innovativi progettati utilizzando intuizioni dalla biologia, consentendo applicazioni scalabili in architettura e ingegneria.

Applicare il design biomimetico ci permette di vedere la natura non solo come fonte di bellezza o ispirazione, ma come fonte di conoscenza e innovazione. Traducendo strategie naturali in sistemi architettonici, i progettisti possono creare edifici e infrastrutture rigenerative, adattive e resilienti. La seguente tabella presenta esempi selezionati di sistemi biologici e le loro applicazioni architettoniche corrispondenti, dimostrando come la biomimesi continui a modellare il futuro del design sostenibile.

Tabella 1 - Sistemi Biologici e le Loro Applicazioni Architettoniche