Un bio materiale espanso alternativa a cemento, vetro, acciaio

Il progetto Archibiofoam, guidato dall’università finlandese di Aalto insieme alla sua società spin-off Woamy, all’Università degli Studi di Milano con il centro per la complessità e i biosistemi e all’Università di Stoccarda, ha ricevuto dall’European innovation council (Eic) nell’ambito del bando europeo Pathfinder Challenges 2023 un finanziamento di 3,5 milioni di euro per sviluppare l’applicabilità nell’edilizia di un bio-materiale espanso portante capace di cambiare forma, come pure di reagire in base all’ambiente circostante.

Nella visione a lungo termine dei progettisti c’è la costruzione di edifici ventilati passivamente senza usare il cemento o l’acciaio, ma qualcosa di più organico ovvero schiume bio derivate da cellulosa di legno estruso. Per iniziare, nei prossimi tre anni l’obiettivo del progetto sarà di 'stampare' materiale costruttivo in questa bio-schiuma (bio-foam) per realizzare facciate esterne di edifici con aperture a oblò capaci di aprirsi e chiudersi in risposta all'ambiente.

Archibiofoam è uno dei 43 progetti provenienti da 30 paesi dell’Unione Europea, selezionati dall’Eic nell’ambito di un bando per progetti di ricerca all'avanguardia volti a raggiungere svolte in cinque aree strategiche e che riceveranno in totale un finanziamento dall’UE pari a 159 milioni di euro. Dei 3 milioni e mezzo di euro stanziati per il progetto sul bio-foam, più di 800mila euro sono destinati al team dell’Università degli Studi di Milano, mentre il resto è suddiviso tra le altre organizzazioni partner: l’Università Aalto, l’Università di Stoccarda e Woamy.

In questo progetto di tecnologia avanzata che punta a cambiare la concezione delle costruzioni verso l’idea di edifici che reagiscono naturalmente alle condizioni ambientali, espandendosi e contraendosi per controllare il flusso d'aria, l’Università degli Studi di Milano con il Centro per la complessità e i biosistemi rappresentati da Stefano Zapperi, professore di fisica della materia presso il dipartimento di Fisica Aldo Pontremoli ed esperto nella generazione automatica di modelli digitali 3D, giocherà un ruolo importante. Utilizzando un software proprietario, il suo team del Centro sarà in grado di specificare i parametri di progettazione da ottimizzare algoritmicamente, come la sensibilità al calore e all'umidità del bio-foam, in modo ottenere i migliori risultati.

“Stiamo attualmente assistendo a una rivoluzione nel design strutturale grazie agli algoritmi che possono trovare la geometria più efficace per una funzione desiderata, come programmare i cambiamenti di forma sotto stimoli esterni”, commenta il professor Zapperi.

“Durante il progetto Archibiofoam - spiega - intendiamo espandere le capacità del nostro software e adattarlo alle caratteristiche fisiche del bio-foam e alle esigenze del settore edilizio. Prevedo una pipeline in cui l'architetto specifica solo i suoi requisiti in termini di forma, caratteristiche meccaniche e funzioni di risposta, e il computer fornisce un modello digitale 3D pronto per essere fabbricato su larga scala".