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Ritorno alla natura
Nel 2001, una delle più grandi aziende di pavimenti del mondo ha inviato un team di progettazione in libertà per chiedere: come la natura disegnerebbe un tappeto? Oggi, la risposta si trova negli uffici di tutto il pianeta.
Si è reso conto che in natura non esistono due cose uguali e che esiste una distribuzione casuale della diversità sul suolo della foresta e nei letti dei fiumi, afferma Ray Anderson, fondatore e presidente di Interface, con sede ad Atlanta, GA. Armata di questa osservazione, l'azienda ha progettato un tappeto chiamato Entropy, che viene installato utilizzando modelli casuali di piastrelle.
Guardando alla natura, Interface si è unita ai ranghi delle aziende che impiegano la scienza emergente della biomimetica, l'idea che la natura abbia perfezionato milioni di processi di produzione e progettazione che gli esseri umani possono imitare. Mentre la biomimetica ha guidato a lungo la ricerca nelle scienze della vita, la sua influenza sta ora raggiungendo nuove sorprendenti industrie, dalle fabbriche di tappeti di Interface ai produttori di chip per computer. Imprenditori, designer di prodotti e scienziati si rivolgono sempre più alla natura sia per migliorare i prodotti esistenti sia per sviluppare creazioni completamente nuove.
All'Iridigm Display di San Francisco, ad esempio, i ricercatori hanno osservato parallelismi tra la loro tecnologia (sistemi microelettromeccanici (MEMS) per i display dei dispositivi mobili) e le strutture che creano motivi iridescenti sulle ali di una farfalla. Una delle cose più interessanti delle strutture a farfalla è che non mostrano un cambiamento di colore quando si guarda l'ala da diversi angoli di visuale, afferma Mark Miles, fondatore dell'azienda e chief technology officer. L'osservazione ha ispirato Iridigm a tentare lo stesso effetto. Stiamo attingendo ai sistemi naturali esistenti per sviluppare in definitiva alternative più eleganti ed economiche, afferma. C'è un crescente riconoscimento del deposito che la natura rappresenta.
Quel repository include la chiave per adesivi migliori, crede Herbert Waite, professore di Cellule Molecolari e Biologia dello Sviluppo presso l'Università della California, Santa Barbara. Le persone nell'industria e nella produzione fanno di tutto per rimuovere l'acqua quando applicano polimeri di adesione alle superfici, dice. Ma l'acqua non è un ostacolo per le cozze, che si attaccano a una varietà di superfici sottomarine con polimeri di adesione simili a colla. Waite pensa che lui e altri ricercatori abbiano scoperto il segreto della cozza.
Per aderire a una roccia sottomarina, la cozza secerne ancore appiccicose che sono morbide e gommose vicino al suo corpo, ma si irrigidiscono gradualmente fino a una consistenza simile al nylon dove si attaccano alla roccia. La cosa notevole, dice Waite, è che il gradiente uniforme dalle regioni morbide a quelle rigide significa che non ci sono punti di stress, un grosso problema per gli scienziati dei materiali, che spesso lottano con la combinazione di materiali diversi per un'adesione efficace. Il concetto di gradienti molecolari che portano a gradienti meccanici avrà un impatto significativo sul modo in cui i materiali vengono progettati in futuro, afferma Waite.
Diversi laboratori stanno sviluppando applicazioni basate su singole proteine di cozze isolate. Waite afferma che le applicazioni future vanno dall'adesione di componenti subacquei durante la costruzione di ponti alla riparazione di retine strappate.
Le aziende di design del prodotto come Ideo, con sede a Palo Alto, in California, stanno lavorando per incorporare nuove scoperte nei loro processi di progettazione. I designer di Ideo hanno studiato la composizione di strutture naturali come il guscio di abalone per progettare materiali migliori e hanno utilizzato la ricerca sulla diffrazione della luce sulle piume degli uccelli per sviluppare il colore senza pigmenti. Per una serie di progetti che abbiamo realizzato, la biomimetica ha determinato il risultato finale, afferma Ben Tarbell, Project Manager di Ideo. Il suo datore di lavoro sta organizzando un vertice quest'anno per le aziende IT della Silicon Valley per esplorare il maggiore utilizzo della biomimetica nella progettazione di qualsiasi cosa, dai computer alle infrastrutture di rete. Ha un grande potenziale per essere una grande fonte di ispirazione per l'innovazione, dice.
Waite è d'accordo. [La biomimetica] influenzerà il corso futuro della tecnologia in modo fondamentale: verranno creati paradigmi completamente nuovi e inaspettati non solo per la sintesi dei materiali e il modo in cui vengono messi insieme, ma anche il modo in cui vengono elaborati. Ha citato la produzione di chip come un'area in cui i sistemi naturali come le spugne forniscono lezioni preziose. Allo stesso tempo, sono necessarie ulteriori ricerche. Il vero valore di queste strategie bio-ispirate risiede nella profondità della nostra comprensione di tali sistemi, dobbiamo condurre più ricerche a un livello fondamentale.