Biomimesi – Tre Esempi

Appunti e considerazioni.
In fondo tre esempi, in crescendo di importanza.

Nei precedenti articoli ho parlato sempre più di un edificio-organismo, non più macchina, ma qualcosa di tendente al “vivo” e forse, come pensiero latente, al “senziente” (nel limite attuale delle intelligenze artificiali e degli script di simulazione biologica), ma attualmente le necessità ci consentono di limitare il range massimo di evoluzione a quello di un vegetale; cosa non da poco, vista la potenzialità della Dionea e di “Pando” – clicca per conoscere).

Ci si pone al momento il traguardo di ricercare quindi le capacità di autoalimentarsi, mantenere un proprio reggime efficiente e di reagire agli stimoli ambientali e di restituire un feedback, aggiungerei la possibilità di evolvere l’ottimizzazione di questi processi e in minima parte la possibilità di propagarsi (dove la minima parte è rilevante quanto la differenza tra 0 e 1 in linguaggio binario).

L’incessante procedere delle scienze ha ripescato nel calderone dello scibile umano un aspetto da sempre presente, ma per tempo dimenticato ed oggi riscoperto e codificato sotto il nome di Biomimesi. In realtà abbiamo sempre “copiato” dal mondo naturale, fa parte delle nostre origini, con l’unica differenza che oggi ci piace considerarla una scienza tutta nostra; considerazioni personali a parte, per chi non ne fosse ancora a conoscenza la Biomimesi per definizione è:

 

Biomimicry or biomimetics is the examination of  Nature, its models, systems, processes, and elements to emulate or take inspiration from in order to solve human problems. The term biomimicry and biomimetics come from the Greek words bios, meaning life, and mimesis, meaning to imitate.

la Biomimetica è lo studio della natura, dei sui modelli, sistemi, processi ed elementi al fine di emularli o prenderne ispirazione per risolvere problematiche umane. Il termine Biomimetica derivano dalle parole Greche bios, vivente, e mimesi, imitazione.

 

Questo si traduce in differenti gradi di analisi per quanto concerne il progetto riportato su queste pagine virtuali, molti esempi online – di seguito citati alcuni – possono fornire una base ottimale su cui far attecchire speculazioni utili per la progettazione, questi esempi sono il risultato di una ricerca brainstorming in perenne evoluzione e mai completo, una piccola finestra sui risultati parziali di questa notte.

 

STEP #1 – Partiamo dal livello meno astratto e certamente più tangibile: esempio tecnologico.

Nelle pagine precedenti si è parlato di involucro “teschio”, consideriamo una soluzione organica adattabile ai volumi ed ai criteri finora sviluppati (vedi articolo ProtoType)

- http://www.andres.harris.cl/?page_id=32 -  Tipologia di pelle, strutturale = tessuto osseo


Ricerca ed immagini di Andres Harris, a cui tutti i diritti sono più che dovuti.

Una struttura ossea è per definizione una struttura relativamente rigida in termini macrosistemici, ma dinamica in ambiti microsistemici, è infatti in grado di crescere e di rispondere correttamente a danni, alterazioni e modifiche con microstrutture modulari. Controllarne la matrice genetica permette ovviamente di controllarne la forma, la porosità e l’intervallo modulare, per noi definizione di rivestimento.
Le proporzioni-tipo sono già suggerite in natura.

Perchè un tessuto osseo e non un tessuto chitinoso (carapace)? Il tessuto osseo cavo è in grado di ospitare funzioni interne.

STEP #2 - Propagazione e modularità.

Flussi, volumi e funzioni sono gli enti del vivente, dalla scala funzionale organica, alla scala astratta del fruibile – persone come globuli rossi, edifici come vasi sanguigni, infrastrutture come organi.
Parliamo se vogliamo di sistemi “Behaviour composites” , qui di seguito un esempio con altri utili spunti sulla gestione dei flussi.

(stesso intervento, parole differenti – utile)

- http://archimorph.wordpress.com/2012/04/20/fibrous-assemblages-and-behavioral-composites-by-roland-snooks/
http://thefunambulist.net/2012/04/20/guest-writers-essays-25-fibrous-assemblages-and-behavioral-composites-by-roland-snooks/


Sembra un osso con sistema circolatorio, ma non lo è.
Biomimesi.

Potremmo inoltre considerare in un colpo d’occhio architettonico i volumi rossi nelle figure qui riportate come i nostri “pieni” e i flussi bianchi come i “vuoti”, o viceversa (il dualismo volume/funzione – flusso/distribuzione).

 

STEP #3 - Ritmo e riconoscibilità.

L’occhio, al momento, è in grado di distinguere (sempre con maggiore difficoltà ammetto) il reale dal digitale. Vedere un film 3D anni fa era come vedere un’animazione, vedere un film 3D oggi è come vedere un piccolo inganno. Qual’è la chiave di questo artificio? la qualità delle texture e il numero di pori sulla pelle dell’attore personaggio? si, anche, contribuisce nella mimesi.

Ma la vera chiave è il ritmo, la naturalezza (non per niente i sistemi di motion-capture/tracking sono sempre più avanzati). Scendiamo di scala e facciamo un esempio non troppo lontano dal nostro “organismo” e per rendere l’idea osserviamo uno dei tanti video che affrontano il tema:

Dov’è la novità? è un hexapod (robot a sei zampe) in grado di simulare il moto di uno scorpione. Cosa che a prima vista può essere scontata, ma che a tutti gli effetti non lo è per un programmatore di AI che si trova a dover dar vita ad un organismo meccanico. Anche qui Biomimesi, si guarda la natura. Questo hexapod, animato su ritmi organici riconoscibili è certamente meno “robotico” di altri, che arrancano in stile robocop.
Pochi giorni fa ho avuto modo di vedere la simulazione di un pesce artificiale animato con criteri di biomimesi al fine di integrarsi nel banco di pesci (CNR – Arduino-Day / se riesco metto il video).

Si tratta solo di estetica? Anche.
Si tratta di assetto e di ottimizzazione (equilibrio).

Come intermediatore di questi processi artificiali c’è innanzitutto la piattaforma/framework di lavoro, che potrebbe tranquillamente essere il pacchetto Arduino / Processing (già citato), come elaboratore di parametri chiave, che si traducono in movimento partendo proprio dalla parametrizzazione del Ritmo Metacronale (esempio nel video qui sopra). Il Ritmo Metacronale (o Metacronico) è l’espressione del moto non sincronico caratterizzato da una successione di fasi che si succedono ciclicamente (moto degli insetti, vento sull’erba, etc). In italiano si trova relativamente poco, ma è interessante questo libretto (click per aprire il pdf), quasi un libro di istruzioni per la divinità uomo che si diverte ad astrarre quanto osservato in natura.

E questa astrazione porta indubbiamente ad una parametrizzazione, ad un rapporto fisso. Una nuova sezione aurea biologica.
Ovviamente su scala parziale, ad adottare il Ritmo Metacronale non sono tutti gli organismi viventi, ma una parte, la parte che per necessità si avvicina in particolar modo alle necessità del nostro edificio organico, descritte ad inizio articolo.

Questo è il vero compito della Biomimesi.

Da qui è possibile definire valori e criteri per strumenti come Grasshopper, generare forme e volumi, che siano realmente familiari al fruitore.
A conferma di ciò, è interesante vedere la pagina inglese di wikipedia riguardo questo argomento: http://en.wikipedia.org/wiki/Metachronal_rhythm
(la traduzione del ritmo in onda parametrica e una visione ritmica di insieme di uno sciame – swarm architecture? forse nella prossima puntata)

 

Sto valutando l’ipotesi di acquistare questo libro: http://affaritaliani.libero.it/Rubriche/Il_rigoletto/il_rigoletto_progetto_natura.html?refresh_ce



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