Il quadro teorico della biomimetica

I principi della biomimesi si concentrano esclusivamente sugli attributi della natura; implicando così che gli esseri umani hanno molto da imparare dai miliardi di anni di esperienza evolutiva del mondo naturale.

a- La natura usa solo l’energia di cui ha bisogno b- La natura adatta la forma alla funzione c- La natura ricicla tutto d- La natura punta sulla diversità e- La natura richiede competenze locali.

I metodi di progettazione bio-ispirati supportano diverse attività:

Pianificazione Astrazione Ricerca Analisi e Confronto Trasferimento

Pianificare un progetto di progettazione bio-ispirata e altri progetti di sviluppo di prodotti tecnici o pianificare progetti di ricerca biologica sono diversi tra loro. La natura interdisciplinare della progettazione bio-ispirata rappresenta una sfida per la procedura di progettazione, e possono esserci diversi punti di partenza per il progetto. Inoltre, se biologi ed ingegneri collaborano, bisogna tenere conto dell’integrazione del loro lavoro. Anche l’astrazione è una parte importante della progettazione bio-ispirata. Infatti, i progettisti devono effettuare astrazione più e più volte durante un progetto di progettazione bio-ispirata: devono astrarre un compito tecnico o consentire la ricerca di ispirazione biologica. Devono astrarre sistemi tecnici e biologici per renderli comparabili. Devono astrarre ancora per formulare analogie da trasferire… e così via. La ricerca, in particolare la ricerca di ispirazione biologica, è affrontata da numerosi metodi per la progettazione bio-ispirata. È un’attività chiave quando un progetto di progettazione bio-ispirata viene avviato da un punto di vista puramente tecnico (compito tecnico, ricerca di ispirazione biologica) o da un punto di vista puramente biologico (soluzione biologica interessante, ricerca di applicazione tecnica).

Infatti, i progettisti devono analizzare e confrontare attentamente sia i sistemi tecnici che quelli biologici per applicare con successo la progettazione bio-ispirata. Ci sono numerosi esempi in cui i progetti bio-ispirati hanno fallito nella fase di prototipo, perché la soluzione biologica non poteva essere applicata in un ambiente tecnico. Un esempio dall’esperienza degli autori è il tentativo di un progetto studentesco di imitare il movimento delle flagelle dei batteri su scala molto più grande. A causa della diversa influenza delle forze fluide, il movimento rotatorio delle flagelle non poteva essere utilizzato per muovere efficacemente i liquidi. Infine, il trasferimento delle analogie bio-ispirate è l’attività centrale della progettazione bio-ispirata. Tutti i progetti di progettazione bio-ispirata mirano a trasferire analogie più o meno astratte per sviluppare una soluzione tecnica.

Detto ciò, i progetti di progettazione bio-ispirata includono ovviamente molte altre attività. Tuttavia, queste attività non sono particolari della progettazione bio-ispirata, poiché sono presenti anche in altri progetti di sviluppo di prodotti tecnici o in progetti di ricerca biologica.

^{Figura 1. Progettazione bio-ispirata: attività specifiche e altre, (Hashemi Farzaneh, 2019)}

Anche se la maggior parte dei progetti e delle classi di progettazione bio-ispirata si concentra sull’approccio technology pull, alcuni ricercatori sostengono che l’approccio biology push sia più innovativo. Nel caso di un approccio technology pull, i progettisti iniziano con un compito tecnico. Questo comporta un insieme predefinito di requisiti e funzioni desiderate. Si attengono a queste condizioni limite, ma sono relativamente liberi nel considerare diversi sistemi biologici. Pertanto, possono essere più aperti a trasferire diverse analogie da vari sistemi biologici. Se viene adottato un