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EVOLUZIONE DEI MATERIALI E SMART MATERIALS

09 Giugno 2010


Sensitive fabric

 

“Vengono definiti intelligenti, in inglese smart, quei materiali in grado di reagire con l’ambiente e di rispondere ai cambiamenti che in esso avvengono modificando una o più delle loro proprietà (meccaniche, ottiche, elettriche, magnetiche, chimiche o termiche)”1.


L’adattabilità dei materiali è innanzitutto misurata in ragione della loro capacità di sfruttare risorse naturali, o di reagire agli input ambientali in modo più o meno autonomo, riproducendo almeno in parte le strategie tipiche della natura animata, e quindi reagendo alle condizioni esterne in modo quasi-biologico. Per ottenere sistemi adattivi la ricerca si è in questi anni concentrata tanto su risorse progettuali quanto su aspetti più strettamente legati alla loro struttura chimico-fisica, sviluppando materiali complessi, dalle capacità innovative e dinamiche. Ripercorrendo a grandi linee l’evoluzione dei materiali nel tempo, la letteratura sostanzialmente concorda nell’individuare alcune grandi tappe: dopo una prima fase di materiali a “complessità subita”2 , legata all’uso del materiale naturale con poche modificazioni, si è passati allo sviluppo di materiali a complessità “controllata”, in cui l’obiettivo era quello di materiali perfetti e privi di impurità e anisotropie,e da questa fase si è passati a materiali a complessità “gestita”3, nei quali impurità e anisotropie vengono appositamente progettate e realizzate per ottenere prestazioni molto precise e puntuali. Sono nati così nuovi materiali prodotti dall’uomo con l’aiuto della chimica, in grado di assumere differenti forme, aspetti, proprietà: materiali progettabili creati su misura per assolvere a precise funzioni. Si tratta dei materiali funzionalizzati, che riescono ad incorporare la capacità di reagire a specifiche sollecitazioni grazie all'apporto di sostanze capaci di modificare alcune delle loro caratteristiche fisico-chimiche, seppure ancora con risposte elementari e strettamente prevedibili, come le variazioni di trasparenza nei vetri fotocromatici o il recupero di una sagoma geometrica preordinata nelle leghe metalliche a memoria di forma. Accanto a questo tipo di tecniche di trasformazione, a partire dagli anni '50 del XX secolo, gli sviluppi della chimica e della fisica hanno potuto portare il livello di manipolazione dei materiali molto oltre la dimensione macroscopica, riuscendo ad operare alla scala del nanometro (pari ad 1 miliardesimo di metro, da cui il termine nanotecnologia). Cioè ad intervenire sulla materia ricombinandola e progettandola a partire dai singoli atomi e gruppi di atomi che la costituiscono, dando vita a "compositi microscopici" dotati di prestazioni su misura, completamente artificiali, ma efficienti, stabili, performanti e selettivi quasi quanto quelli presenti in natura.

 

  • Active Protection Systems
  • Memoria di forma
  • Sensacell

 


“Possiamo far trasformare l'architettura in maniera intelligente in risposta al mutare delle situazioni climatiche o ambientali e possiamo anche farla mutare al mutare di scenari d'uso[...]. Non soltanto si possono modificare interattivamente una serie di meccanismi legati direttamente all'elettronica (dalle luci agli elettrodomestici, alle musiche, ai sistemi di controllo) ma anche i materiali stessi, che possono mutare con microfibre nei rivestimenti, nel vetro, addirittura nei nuovi marmi, e cambiare nella grana, nella porosità, nella capacità di assorbimento del suono o del colore. L'architettura, insomma, può reagire, ma può anche inter-reagire, e cioè adattarsi al mutare dei desideri degli utenti attraverso scenari percorribili come se fossero un ipertesto”4

Valeria Zacchei

 

I MATERIALI

 

Sensitive fabric
Tessuto a maglia sensibile alla pressione.  Costituito da due facce di tessuto conduttivo separate da un dielettrico. Premendo il tessuto le due facce si toccano chiudendo un circuito elettrico.
Active Protection Systems
Tessuto che rimane morbid e flessibile fino a quando non riceve un forte impatto. L’elemento “intelligente” è un coating di silicone la cui viscosità aumenta con la velocità dell’impatto. Quando riceve un forte impatto, il materiale si irrigidisce istantaneamente, e appena passata la collisione, torna ad essere flessibile.
Memoria di forma
Materiali metallici in grado di recuperare una forma macroscopica reimpostata per effetto del cambiamento di temperatura o dello stato di sollecitazione applicato. Quando il materiale viene deformato da una forza esterna, invece di danneggiare la propria struttura costitutiva,esso si deforma gradualmente; nel momento in cui la sollecitazione cessa, esso recupera la forma iniziale.
Sensacell
Superficie punteggiata di sensori interattivi di diversa dimensione o forma, composta in moduli. Sensibile alla temperatura, al tatto, all’umidità, e programmabile da remoto, consente di creare superfici interattive.

 

Note
1 LANGELLA Carla, Nuovi paessaggi materici. Design e tecnologia dei materiali, Alinea, Firenze, 2003, pag.103.
2 MANZINI Ezio, La materia dell’invenzione, Arcadia, Milano, 1986, pag.24
3 MANZINI Ezio, op.cit., pag.30
4 BARZON Furio, La carta di Zurigo, Testo & Immagine, Torino, 2003, p.96


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MD Material Design
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ISSN 2239-6063

edited by
Alfonso Acocella
redazione materialdesign@unife.it

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