Mycelium Shell

Mycelium Shell si muove a cavallo tra architettura e ingegneria e stabilisce profondi legami con il settore biologico, da cui il materiale testato ed utilizzato direttamente proviene e con quello della statica, della resistenza per forma e delle strutture a guscio, da cui invece deriva l’ipotesi metaprogettuale. Una tesi di laurea che cerca di coniugare tecniche costruttive low tech con metodi progettuali high tech.

Mycelium Shell

Dati di progetto

Progettista: Relatore Correlatore: Anno: Esecuzione: Tipologia:

Paolo Pizzichini prof. ing. Paolo Franchin prof. arch. Luca Reale 2019 Non realizzato Progetto sperimentale

Analisi del progetto

Innovazione Luogo Programma Metodo Tecnologia Strumenti Interdisciplinarità Linguaggio Spazialità Validità Impatto Potenzialità

Vista tridimensionale di una possibile aggregazione della cellula in micelio

Tre grandi rivoluzioni hanno segnato la storia dell’umanità negli ultimi trecento anni: l’invenzione della macchina a vapore ha avuto come conseguenza la meccanizzazione della produzione nel ‘700, nella seconda metà del ‘800 i progressi in campo chimico ed elettrico hanno dato inizio alla produzione di massa. Ancora, l’automatizzazione della produzione nel ‘900 è avvenuta a seguito della comparsa dei primi computer, robot e satelliti.

È possibile che, ormai alle porte della Quarta Rivoluzione Industriale, la reindirizzazione del sistema produttivo, in favore dell’integrazione ed ibridazione dei settori (fsico, digitale, biologico), sia la via da percorrere? Quali conseguenze può avere questa ibridazione nel campo della ricerca architettonica contemporanea, e quale tipo di tecnologia si mostra più adatta a tale scopo?

Già negli anni ‘70, l’economista E. F. Schumacher, nel suo Piccolo è bello (Mursia, 2011, ed.originale 1973), teorizzava la necessità di adottare un tipo di tecnologia defnita “intermedia”: abbastanza economica da poter essere accessibile ad ognuno, applicabile su piccola scala, e compatibile con il bisogno di creatività dell’uomo. Caratteristiche simili mettono naturalmente in crisi il sistema produttivo così come è comunemente inteso, e spingono a ripensare l’intera fliera di produzione, anche in campo architettonico. Il percorso progettuale si è mosso a partire da queste domande e da queste premesse, ed i risultati più in termini di innovatività della ricerca sono nella tecnologia e nel metodo utilizzato, così come nella spiccata interdisciplinarità.

L’intero processo è partito da un materiale, nel tentativo di identifcare il tipo di tecnologia (costruttiva, in questo caso) più adatto ad essere defnito “intermedio”. Tecnologia appropriata vuol dire utilizzo di materiali locali o di facile produzione, impiegati in un sistema la cui conoscenza può essere trasferita e adottata dalla cultura in cui è impiegato, con l’obiettivo di renderlo indipendente dalle comuni logiche produttive e di mercato. Questo concetto è applicabile anche alle sperimentazioni su materiali contemporanei, prestati all’architettura dal settore biologico. Calcestruzzo autorigenerante, biopolimeri e schiuma di legno sono alcuni esempi virtuosi, ma si è scelto di indagare le proprietà del micelio. Esso non è altro che la porzione fbrosa e sottile del fungo, simile ad una radice e costituito da una maglia di cellule allungate. Organismo vivente, quindi, che cresce nutrendosi di scarti agricoli o altri materiali contenenti cellulosa, e che una volta seccato risulta leggero e difcile da rompere. Ideale nell’ottica di una ricerca su prodotti accessibili e replicabili. Ad

Processo di trattamento del mattone in micelio: nutrimento, crescita, cottura e test di laboratorio

una prima fase di (informazione) studio, ne ha fatto seguito una di sperimentazione in cui il micelio è stato idratato, nutrito e lasciato crescere per circa cinque giorni; al termine del periodo di maturazione, il micelio è stato rimosso dal suo contenitore e versato in un recipiente, poi sbriciolato e sistemato in un cassero di plastica, dove è stato lasciato compattare per altri cinque giorni.

Il processo produttivo ha avuto termine con una cottura in forno, per seccare il composto e bloccarne la crescita. Una volta ottenuto il campione, si è proceduto ad un test di laboratorio a compressione semplice, i cui risultati hanno portato alla luce dati sconfortanti: alla deformazione accettabile del 2%, i valori caratteristici di resistenza si assestavano intorno agli 0,48 kg/cm 2 .

Nonostante le caratteristiche poco performanti, l’importanza del tipo di sperimentazione su questi materiali riguarda la produzione, il costo, lo smaltimento e la trasferibilità del sapere tecnologico, così vantaggiosi da stimolare comunque rifessioni su possibili impieghi in ambito costruttivo. Ecco perché indipendentemente dalla sua validità (intesa qui in termini di funzionamento meccanico) gli elementi di maggiore interesse sono l’innovazione e la potenzialità della tecnologia utilizzata. Per permettere l’impiego strutturale di un materiale così poco performante, occorreva scegliere il giusto metodo di indagine e ricerca della forma.

La resistenza meccanica si sarebbe dovuta ottenere, infatti, non grazie ad un gofo accumulo di materia, ma grazie ad un lavoro mirato di

Schema riassuntivo del processo produttivo e di assemblamento dei tasselli

Form fnding: concept, manipolazione delle forze per ricerca dell’equilibrio e tassellazione

trasferimento a terra dei carichi. Il metodo più interessante in termini di validità è sembrato essere la Tna (Trust Network Analysis) per le ragioni che spiegherò di seguito. La prima, incredibile innovazione della Tna risiede nel suo approccio grafco: il problema dell’equilibrio, scomposto in equilibrio orizzontale e verticale, è afdato alla manipolazione di due diagrammi.

Un primo diagramma di forma, defnito dall’utente (generato da una superfcie o disegnato liberamente), ed un diagramma di forza (rappresentativo delle sollecitazioni agenti sulla data forma). Una volta defniti, inizia un processo di dialogo con il software che applica la Tna (Rhinovault), in cui ad una modifca di uno dei diagrammi (quello di forma o di forza, a scelta dell’utente) fa seguito l’adattamento automatico dell’altro: in sintesi, si può imparare ad agire su una forma manipolando le forze in essa agenti, o viceversa. L’obiettivo fnale è l’equilibrio, ed il risultato sarà una struttura che è un compromesso, il risultato di uno scambio uomo-strumento informatico.

La seconda grande innovazione della Tna consiste nella sua capacità di stimolare il pensiero sintetico e la visione di insieme: il processo di ricerca della forma e quello di tassellazione sono collegati fra loro: scelte formali di gestione delle superfci contengono già in sé rifessioni sulla dimensione fnale dei conci e sulla regolarità della maglia.

Il processo è quindi olistico: non è opportuno separare le fasi ideativa, progettuale e costruttiva. Per questa ragione si è scelto di combinarle anche il livello grafco e comunicativo. Alla struttura così ottenuta, trasferita in un programma di calcolo, sono state assegnate le specifche del materiale, e ne è stato verifcato l’equilibrio. A terminare la ricerca, una serie di ipotesi su giunzioni, assemblaggio e fasi di montaggio.

Due ipotesi aggregative della cellula in micelio: lineare e circolare

Crediti Scheda valutativa, Testo critico ed illustrazioni di Paolo Pizzichini. Si ringraziano Saeidi Nazanin, Post doctoral researcher of alternative construction materials, Eth Future Cities Laboratories, Singapore ed il Block Research Group, Eth Zurich

Riferimenti • Stamets P., Mycelium running. How mushrooms can save the world, Ten Speed Press, Berkeley (CA) 2005 • Aravena A., a cura di, La Biennale di Venezia. 15 a Mostra internazionale di Architettura, catalogo della mostra (Venezia, Giardini e Arsenale, 28 Maggio 2016 – 27 Novembre 2016), Marsilio Editore, Venezia 2016 • Hebel D.E., Heisel F., Cultivated building materials. Industrialized natural resources for Architecture and Construction, Birkhauser, Basilea 2017 • Rippmann M., Funicular Shell Design. Geometric approaches to form fnding and fabrication of discrete funicular structures, Diss. Eth No. 23307 supervised by Prof. Dr. P. Block, co-supervised by Prof. Dr. W. Sobe