Cos'è la Biomimetica? (What is Biomimicry?)

ITA. Posta in maniera estremamente semplificata, da quando l'Uomo ha deciso che il mondo doveva essere tirato a squadra, ha perso il contatto con l'ambiente circostante. Come architetto e designer, avverto sempre più urgentemente la necessità di riavvicinarsi alla Natura, alle sue regole compositive, alla sua armonia intrinseca votata al raggiungimento del massimo risultato con il minimo sforzo ed utilizzo di materiali.

Negli ultimi vent'anni si parla molto (all'estero più che in Italia) di Biomimesi (o Biomimetica, Biomimicry in Inglese). Ma in cosa consiste realmente questa filosofia? In parole povere, si tratta di prendere ispirazione dalle forme e dal funzionamento dei processi naturali.

Esistono molti livelli di “imitazione” della Natura. Il più semplice ed immediato è quello puramente formale, in tal caso un designer si ispirerà alla forma degli animali, delle piante, dei cristalli, ecc. Segue poi l'approccio “ingegneristico”, sono le strutture come i rami degli alberi, le ossa dei mammiferi, i rifugi degli animali ad ispirare i ricercatori, per poi arrivare alla biomimesi più profonda e difficile: l'imitazione dei processi biochimici.

ITA. Dai gusci di una castagna è nata l'ispirazione per l'ambientazione di un particolare paesaggio. Potrebbero avere questo aspetto i nostri spazi pubblici del futuro?

ENG. From the shells of a chestnut comes the inspiration for a particular landscape. May be this the look of our public spaces of the future?

Bisogna ricordare che i processi naturali avvengono, per la maggior parte a temperatura ambiente, con la normale pressione atmosferica e in acqua. Raramente nei nostri laboratori o industrie accade lo stesso. Man mano che guardiamo sempre più in profondità, scopriamo come siano resistenti e versatili le fibre di ragni e bruchi, come siano tenaci i collanti di alcuni mitili o efficienti le foglie di alcune piante.

La Natura ha un'esperienza continua di circa 3,8 miliardi di anni: gli organismi sono nati e si sono evoluti, alcuni hanno fallito, altri si sono perfezionati ed adattati all'ambiente. Questo è quello che noi esseri umani stiamo cercando di fare: capire come funziona la Natura.

L'ecosistema è la più grande biblioteca che abbiamo a disposizione: decine di migliaia di specie animali e vegetali che nascondono segreti che aspettano di essere compresi da noi. Qualsiasi sia la nostra domanda, la Natura ha già la risposta e, soprattutto, la soluzione. Questa è un'altra ragione per cui il nostro ambiente deve essere salvaguardato e protetto ad ogni costo: per ogni specie che si estingue, abbiamo una possibilità in meno di comprendere il mondo che ci circonda e di rispondere in maniera sostenibile alle nostre esigenze.

Straordinari uomini del passato hanno dedicato la loro vita all'osservazione e allo studio dei fenomeni naturali, basti pensare a Pitagora, Fibonacci, Leonardo (solo per citarne alcuni), contribuendo ad alzare il velo di ignoranza e superstizione che affliggeva (e affligge tutt'ora) l'Umanità.

Le forme naturali seguono delle regole matematiche precise. Senza addentrarsi troppo nello studio geometrico, osserviamo che una delle strutture maggiormente ricorrenti è la spirale logaritmica. E' possibile riconoscerla nei gusci di lumaca e delle conchiglie, ma anche nel moto delle acque o nella struttura stessa delle galassie, compresa la Via Lattea. Se si osserva con attenzione, si può trovare questa spirale sotto diverse forme, a volte davvero inaspettate.

La scienza della Biomimetica non può prescindere dalla conoscenza del modo organizzativo delle strutture. La ricerca della bellezza perfetta, della massima armonia da parte degli architetti del passato, ha condotto all'uso della (ri)scoperta di Pitagora della sezione aurea. Com'è ben noto, molti edifici dell'antichità (ma anche contemporanei) utilizzano i rapporti numerici del rettangolo aureo.

Da questa antica osservazione, nasce un rapporto che si traduce in un numero che rappresenta la perfezione, ovvero il numero Phi (equivalente a 1,618). Grazie agli studi di Leonardo Fibonacci (1175-1235) sono state scoperte le numerose proprietà della famosa serie numerica che prende il suo nome, nella quale ogni numero è la somma dei due numeri precedenti. A prima vista potrebbe non sembrare, ma questa regola è presente un pò dappertutto, in natura. Esiste un interessante e famoso video che illustra in maniera perfetta questo fenomeno, potete trovarlo qui.

Semplicemente osservandovi in giro, potrete scoprire dappertutto questi rapporti geometrici: un esempio è la disposizione dei petali e delle spine di una rosa. Se guardate bene, vi accorgerete che seguono l'andamento della spirale logaritmica.

ITA. La spirale Logaritmica è visibile nelle piante sia a "livello formale", sia ad un livello più profondo, per esempio le fasi di accrescimento delle foglie e dei rami seguono l'andamento numerico della serie di Fibonacci.

ENG. The logarithmic spiral is visible in plants in the "formal level", but at a deeper level, we can discover that the phases of growth of leaves and branches follow the Fibonacci series.

L'osservazione della Natura è solo il primo passo per una comprensione più profonda del mondo che ci circonda, i passi successivi consistono nello studio e nell'informazione costante delle scoperte che giorno per giorno, scienziati e studiosi fanno durante le loro ricerche.

La Natura ci parla con una lingua amorevole ma difficile, per comprenderla è necessaria dedizione, passione e attenzione.

ENG. Simply placed, since the Man has decided that the world had to be drawn with the ruler, he has lost his relationship with his environment. As an architect and designer, I feel more and more urgent the need to get closer to Nature, to its rules of composition, its inherent harmony rated to achieve maximum results with minimum effort and use of materials.

In the last twenty years we've talked a lot (more abroad than in Italy) of Biomimicry. But what really is this philosophy? In a very simply way, it's about taking inspiration from the shapes and natural processes.

There are many levels of "imitation" of Nature. The simplest and most immediate is purely formal, in which case a designer is inspired by the shape of animals, plants, crystals, etc.; then follows the

"engineering" approach, from structures such as tree branches, bones of mammals, animal shelters, and the last is when go deeper into biomimicry becomes very difficult: the imitation of biochemical processes.

It is necessary to remember that natural processes take place, for the most, at ambient temperature, with the normal atmospheric pressure and with water as solvent. Rarely in our laboratories or industries happens the same. As we look deeper and deeper, we discover how they are durable and versatile spiders and caterpillars' fibres, as tenacious are the adhesives of some mussels or efficient the leaves of some plants.

Nature has a continuous experience of some 3.8 billion years. The organisms were born and evolved, some have failed, others have been refined and adapted to the environment. This is what we humans are trying to do: to understand how Nature really works.

The ecosystem is the largest library that we have; tens of thousands of plant and animal species hide secrets waiting to be understood. Whatever our question, Nature has already the answer and, the solution. This is another reason why our environment must be safeguarded and protected at any costs: for each species going extinct, we have less chances to understand the world around us and respond in a sustainable way to our needs.

Extraordinary men of the past have dedicated their lives at the study and observation of natural phenomena, just think of Pythagoras, Fibonacci, Leonardo da Vinci (to name a few), helping to lift the veil of ignorance and superstition that afflicted (and afflicts nowadays too) Humanity.

Natural forms follow precise mathematical rules. Without going too much into the geometric, we can observe that one of the most recurrent structures is the logarithmic spiral. You can recognize it in snail and seashells, but also in the water motion or in the structure of galaxies, including the Milky Way. If you look closely, you can find this spiral in various forms, sometimes very unexpected.

The science of Biomimicry can't ignore the knowledge of how natural structures are organized. The pursuit of perfect beauty, the maximum harmony by the architects of the past, has led to the use of the (re)discovery from Pythagoras, of the golden section. As is well known, many ancient buildings (but also contemporary ones) using the numerical rules of the golden rectangle.

From this ancient observations, result a number that represents perfection, which is the number Phi (equivalent to 1.618). Thanks to the studies of Leonardo Fibonacci (1175-1235) were discovered the many properties of the famous numerical series that his named after him, in which each number is the sum of the two previous. At first glance it might not seem, but this rule is present almost everywhere in Nature. There is an interesting and famous video that illustrates perfectly this phenomenon, you can find it here.

Simply watching around, you can find almost everywhere these geometric relationships: an example is the arrangement of the petals and thorns of a rose. If you look closely, you will find that follow the trend of the logarithmic spiral.

The observation of Nature is only the first step to a deeper understanding of the world around us, the next steps are the study the willing to be up to date about constant discoveries that day after day, scientists make with their research.

Nature speaks to us with in a loving but difficult language. Understand it requires dedication, passion and attention.