"UFA" Thesis - ISIA Florence by Maki Tanabe

DALLA VOCE ALLA LUCE

Indice II Premessa III Introduzione al lavoro; Oggetto e interazione

1 Metaprogetto 3 Il seme del progetto 3 Scopo del progetto 3 Corpus dâ&#x20AC;&#x2122;analisi : Ricerca di mercato sulla lampada a LED, oggetti interattivi 5 Utente Modello: 5 Valori e usi da comunicare: 8 Percorso narrativo possibile 8 Stilema

11 Proposta Progettuale 13

Lampada ad interfaccia multimediale

19 Sviluppo del prototipo funzionante 20 21 25

Analisi della forma Percorso progettuale Studio dei materiale

37 Considerazioni fisiche 42

Analisi degli effetti cromatici

49 Strategia di produzione 52 Analisi produttive 55 Sviluppo dei software e interfaccia 56 Manuale per utente 66 Commercializzazione

69 Tecnologia 72 75 76 76 77

Studio dellâ&#x20AC;&#x2122;Arduino Studio di LED Studio del motore passo passo Effetti fonici Paraboloidi: microfono parabolico

78 Conclusione 79 Ringraziamenti 81 Bibliografia

Premessa Sono cresciuta in un posto dove c’era il cielo più piccolo del mondo. A Tokyo, in Giappone, era il momento dello sviluppo economico e del consumismo. Invece di lasciar crescere alberi, si costruivano tanti grattacieli che coprivano le stelle. Le persone vivevano per lavorare, consumare le cose; dovevano correre dalla culla alla tomba senza fermarsi a riflettere sulle loro vite. Da ragazza non ho mai patito particolari scomodità, perché qualsiasi cosa era disponibile per essere acquistata ventiquattro ore al giorno, sette giorni alla settimana (24/7) . Riempivo la mia camera con tanti oggetti inutili che dopo un po’ dovevo buttare, mi sentivo come se ci fosse qualcuno che mi spingesse in una direzione verso cui non volevo andare. Poi, un giorno, mi sono fermata e ho deciso di cambiare strada. Per noi giapponesi, l’Italia è da sempre il paese della bella vita, in particolare la immaginavo come un paese dal ritmo di vita lento e contemplativo. Proprio quello di cui sentivo il bisogno! Così decisi di partire. Mi ritrovai a Firenze, in un’altra dimensione, dove il tempo scorreva lentamente; ero immersa nella bellezza dell’arte frutto di secoli di storia. Mi colpì la ricchezza culturale di un patrimonio conservato nel tempo, e decisi di apprenderne tutti suoi aspetti: la lingua; il cibo;l’arte; l’amicizia; gli aspetti sociali. Dopo qualche anno dal mio arrivo in Italia mi sono però trovata a fare un lavoro poco stimolante; mi sentivo di nuovo trasportata in una vita di routine. Ho deciso allora di cambiare nuovamente strada, di fare qualcosa di creativo che fosse frutto del mio pensiero. Presa coscienza di non averne le capacità tecniche decisi d’iscrivermi all’università per studiare il design e la comunicazione presso ISIA Firenze. Fino ad all’ora non avevo l’attitudine a osservare le cose che mi circondavano. Usavo gli oggetti senza interrogarmi sul loro funzionamento. Man mano che proseguivo con gli studi, acquisivo un metodo di progettazione degli oggetti e prendevo sempre più coscienza di come questi avessero la capacità di comunicare. Facendo le prime esperienze nella progettazione, sperimentai varie tecniche come ad esempio il kirigami e il ready-made soprattutto cimentandomi nella creazione di oggetti per l’illuminazione, e ne rimasi affascinata.

III

Introduzione al lavoro; Oggetto e interazione Nella prima vacanza dopo la fine del primo semestre di scuola, sono tornata in Giappone. Fu bellissima la sensazione che provai nel sentirmi come se fossi andata in un paese nuovo e non nel paese dove sono nata. Forse perché gli anni di vita all’estero mi avevano cambiata , al mio rientro in Giappone mi sentivo come se fossi tornata bambina e mi stupivo di tutto, vedevo tutto con occhi nuovi, l’esperienza e la cultura maturata grazie agli anni di studio all’ISIA mi avevano dotato di una “nuova vista”: gli oggetti, gli edifici, gli stili di vita mostravano adesso aspetti che mai prima ero stata in grado di decifrare. Un giorno accompagnai il mio ragazzo in un quartiere di Tokyo interamente dedicato all’elettronica, dove rimanemmo esterrefatti dalla quantità di piccoli e più o meno incomprensibili oggetti che sprizzavano luci e suoni. Lì quasi come se fossero souvenir, comprammo svariati componenti elettronici tra cui dei power LED ( LED ad alta potenza ) di diverso colore, con l’intenzione di farci degli esperimenti in futuro. Quel giorno anche se inconsapevolmente nacque il progetto della UFA, la lampada oggetto di questa tesi. Fu quell’esperienza infatti che mi suscitò la curiosità di utilizzare l’elettronica come strumento coadiuvante nella progettazione degli oggetti. Subito dopo infatti, durante le vacanze estive in una meravigliosa Puglia, con l’aiuto del mio ragazzo e di suo padre creammo un piccolo circuito per far funzionare i LED RGB. Rimasi affascinata degli effetti cromatici che l’ombra della mia mano, illuminata dai colori primari della luce, proiettava sulla parete: la mia mano generava ombre i cui bordi si arricchivano di colori secondari. Questo fenomeno totalmente inaspettato suscitò il desiderio di creare un oggetto in grado di riprodurne l’effetto. Fu naturale a quel punto cercare un modo per coordinare i colori tramite un’interfaccia, ed è qui che venni a conoscenza di Arduino, un micro controller, divenuto molto popolare nel mondo del physical computing, in grado di essere programmato dagli utenti per controllare sensori e attuatori; nel nostro caso microfoni, motori, led, interruttori. La lampada UFA stava iniziando a prendere forma! Facendo poi alcune ricerche su internet rimasi affascinata dalle molteplici possibilità che Arduino metteva a disposizione, e di come fosse relativamente semplice fare delle cose che prima mi sembravano assolutamente fuori dalla mia portata. Mi convinsi di voler provare a utilizzare Arduino nella progettazione di una lampada capace d’interagire con l’utente in maniera originale, cambiando colore o intensità della luce o posizione in base ai desideri dell’utente. Man mano che le mie ricerche sull’argomento andavano avanti l’idea di come affrontare il problema dell’interfaccia prendeva vita. Osservando lo stato dell’arte del mondo dei videogiochi, in particolare os-

servando il funzionamento della Xbox tramite interfaccia Kinect fui stimolata dall’idea di poter interagire con UFA “senza” nessun tipo di protesi, ad esempio usando la voce, per inviare comandi alla lampada. Optammo quindi per la scelta di un sistema vocale in particolare immaginammo un sistema in grado di percepire ed interpretare melodie fischiettate dall’utente. Questo sistema anche se non inizialmente intuitivo e necessitante di un periodo di apprendimento da parte dell’utente, ci sembrò un sistema ludicamente interessante e divertente.

Capitolo 1: Metaprogetto

Metaprogetto

Il seme del progetto Considero la fase del metaprogetto come la parte più importante di tutto il processo progettuale: una preparazione precisa; ricerca sulla concorrenza; definire la strategia di marketing, impostare il percorso produttivo. Senza questi passaggi nessun prodotto potrà mai uscire sul mercato. La progettista deve avere l’obiettività di porsi dal lato dell’utente, domandandosi: “Ma vorrei mai comprare questo prodotto? “. Deve avere il coraggio di accettare consigli e critiche dei colleghi. E anche deve avere la pazienza di tornare alla fase del metaprogetto se avverte di aver commesso errori o non aver tenuto debitamente conto di indicazioni emerse sul progetto; alla fine sicuramente la qualità del prodotto risentirà positivamente di questa particolare cura progettuale.

Scopo del progetto Descrizione delle funzionalità della lampada UFA >> Memorizza i comandi sonori dell’utente e li attua secondo programmi impostati dall’utente stesso; alla ricezione di un comando sonoro fornisce un feedback sonoro immediato riproducendo il comando appena ricevuto. Progetto

Prototipo

Lo scopo principale di una lampada non è solo quello d’illuminare un ambiente. La lampada pur essendo un mezzo senza contenuto tramite la sua luce è in grado di creare uno spazio sociale altrimenti non fruibile. Quest’idea venne introdotta da Marshall McLuhan 1 nel libro “Understanding Media” del 1964 l’autore espone la tesi che “Il medium è il messaggio”. Questo concetto è stato preso come punto di partenza per la progettazione della lampada oggetto di questa tesi, la quale però si propone di ampliare le possibilità formali nella creazione dello spazio attraverso la capacità di variare a livello qualitativo la luce in molteplici modi, quali, variazione cromatica e variazione della diffusione, non solo in maniera istantanea, ma soprattutto grazie a interpolazioni temporali. L’intento quindi è quello di creare una lampada che non è solo un mezzo esente di contenuto, ma altresì capace di comunicare sensazioni, idee, messaggi. Inoltre si è cercato di completare il sistema di comunicazione rendendolo bilaterale attraverso lo studio e l’implementazione di un’interfaccia capace di esprimere interazioni fra utente e oggetto tramite un linguaggio più di alto livello, intendendo con questo, la creazione di un protocollo di comunicazione più vicino al linguaggio umano. La lampada infatti presenta un sistema di riconoscimento sonoro, capace d’interpretare melodie prodotte dell’utente, traducendole in messaggi (comandi). Il risultato di questa sperimentazione consiste dunque nella creazione di un sistema interattivo di complessità elevata, che implica una indeterminazione dell’utilizzo finale da parte dell’utente, consentendogli una vasta gamma di interazioni attraverso un approccio ludico.

>> Solleva o abbassail paralume diffusore secondo il comando dell’utente. Progetto

Prototipo

>> Coordina i colori dei LED (RGB). Progetto

Prototipo

Corpus d’analisi : Ricerca di mercato sulla lampada a LED, oggetti interattivi «Individuazione di prodotti e aziende direttamente o indirettamente concorrenti; stabilire il posizionamento ( funzioni/valori; media/progetto di comunicazione) attraverso la ricerca di isotopie che permettono di costituire un corpus pertinente.»2

>> Capace di coordinare l’intensità luminosa e la frequenza di lampeggiamento dei LED(RGB), ovvero può organizzare un’animazione luminosa. Progetto

Prototipo

>> Capace di verificare il rumore di fondo dell’ambiente in cui è installata, in modo tale da dare un feedback, per esempio: lampeggiare per avvisare che il rumore di fondo della’ambiente ha superato un certo livello. Progetto

1 - Marshall Mc Luhan (21 luglio, 1911 – 31 December , 1980)Teorico della comunicazione, esperto di media, filosofo, critico letterario, esperto di letteratura inglese, educatore. In particolare fu fra i primi a immaginare e teorizzare, con trent’anni di anticipo, la creazione del cyber-spazio.

Prototipo 2 - DENI, Michela 2008 - La semiotica e il progetto. Design, comunicazione e marketing, Milano: Franco Angeli

Tian Xia lampada a sospensione di Artemide Carlotta de Bevilacqua 2003 MATERIALI: Alluminio, resina termoplastica, film traslucido Struttura in alluminio lucido con finitura a specchio; diffusore in resina termoplastica, con film traslucido,

finitura specchio. TianXia utilizza tre sistemi luminosi per luce diretta, indiretta e diffusa. Luce diretta: sistema Metamorfosi, costituito da sorgenti alogene con I filtri dicroici rosso, verde e blu che consentono di ottenere infinite atmosfere di luce colorata. Luce diffusa: sistema RGB che produce 6 varianti di luce colorata e una di luce bianca, costituito ad sorgenti fluorescenti linea posizionate nella intercapedine del cilindro diffusore. Luce indiretta: sorgente alogena. Attraverso un telecomando è possibile gestire separatamente i tre sistema luminosi, richiamare 10 atmosfere standard, crearne e memorizzarne ulteriori 10 e agire sull’intensità luminosa. Qualche anni fa avevo visto questa lampada, fu bellissima, nonostante la struttura era abbastanza semplice come la forma del cilindro, ma c’era la sua presenza affascinante. Il costo era molto elevata, ma a volte questo prezzo alto dà fiducia ai consumatori. Il punto di vista utilizzo del telecomando, per il mio progetto potrebbe sostituire allo schermo di smart-phone, oppure del computer. Hanabi, lampada termosensibile Oki Sato Leghe a memoria di forma Nendo, 2004

La parola giapponese Hanabi è formata dagli ideo-

Metaprogetto

grammi “fiore” e “fuoco”, ovvero “fuoco d’artificio”. Il termine esprime il concept della lampada progettata da Nendo, un gruppo di giovani designer giapponesi, che rappresenta la vocazione sperimentale e la poetica minimale del progetto orientale. Il progetto esprime la sintesi tra la semplicità formale e la raffinata eleganza estetica. La lampada applica I materiali intelligenti e le tecnologie avanzate per attribuire all’oggetto luminoso inedite prestazioni con effetti formali mutevoli. La struttura di Hanabi è realizzata in mitilo, una lega metallica a memoria di forma SMA 3 realizzata in nichel e titanio. La lampada sensibile reagisce al calore prodotto dalla lampadina accesa, reagendo con un movimento che apre progressivamente le lamelle a petali della struttura, creando un effetto organico simile alla fioritura. Con una reazione reversibile, quando la luce si spegne e la lampada si raffredda, la struttura sensibile si chiude lentamente e ritorna alla configurazione iniziale a guscio. La struttura si muove senza alcun meccanismo o energia, tranne quella termica prodotta dalla lampadina accesa. L’oggetto luminoso esprime le inedite prestazioni con effetti formali mutevoli che coinvolgono il soggetto in una nuova esperienza interattiva e agiscono sul comportamento e sulle abitudini quotidiane. Presentata al Salone internazionale del mobile di Milano nel 2006, attualmente Hanabi è autoprodotta da Nendo in serie limitata. CMYK + RGB lamp by dennis parrens Dennis Parren Eindhoven 2011

Tre luci colorate sono installate in oggetti di metallo piegato. La loro luce riflessa sulla parete si sovrappone e interagisce in molti modi, creando un arabesco di forme e colori. Appaiono ombre da tre diverse combinazioni di colori e, a volte, due o, in alcuni casi,

3 - SMA I materiali a memoria di forma rappresentano una classe di materiali metallici dalle inusuali proprietà meccaniche. In particolare, con il termine leghe a memoria di forma (Shape Memory Alloys, SMA’s, o LMF) si indica un’ampia classe di leghe metalliche, scoperte abbastanza recentemente, che hanno come caratteristica principale quella di essere in grado di recuperare una forma macroscopica pre impostata per effetto del semplice cambiamento della temperatura o dello stato di sollecitazione applicato, sono cioè capaci di subire trasformazioni cristallografiche reversibili, in funzione dello stato tensionale e termico.

Metaprogetto

mostrano un colore puro: puro ciano o magenta. La lampada RGB proietta luci colorate attraverso piccolissimi fori presenti sulla calotta diffusore creando un effetto cromatico “a galassia” sulla parete del soffitto. Il designer Dennis Parren dice “ ... Questa lampada è stata progettata non per essere capita ma per mostrare che la luce è l’unica proprietaria del colore”. Possiamo definire le lampade CMYK e RGB come “installazioni cromatiche”. Personalmente ho tratto una forte ispirazione per la mia lampada UFA da questi due progetti.

Per chi ha difficoltà di movimento le funzioni base di illuminazione possono essere attivate con comandi vocali. 5. Asilo; a Firenze presso Porta San Frediano. Circa venti bambini eta fra quattro e sei anni che restano nella struttura fra le 9 e le 17. Creare atmosfere adatte a ogni ogni momento della giornata. Utilizzo di pattern cromatici con la funzione di creare benessere psichico. Per esempio, l’ora del pisolino è caratterizzata da lucci soffuse con toni di blu; al momento del gioco arcobaleno cromatico; se la classe diventa troppo rumorosa, la lampada lampeggia nei toni del rosso; in caso di attività manuali la luce è bianca e la luminosità massima; ecc.

Utente Modello: « Articolare concretamente dei modi di vivere per individuare il cliente/utente modello e il suo mondo possibile ponendosi alcune domande: cosa mangia, cosa beve, cosa ascolta, quali sono i suoi consumi culturali (libri, spettacoli, tv, quotidiani, riviste, gusti cinematografici, siti, ecc.), dove vive, cosa fa, dove va in vacanza, età, livello di studio, locali frequentati, moda e abbigliamento, ideologia politica e tutto quanto possa riguardare lo stile di vita del possibile utente.4 1. Luigi: italiano, maschio, età 36 anni, architetto. Non è sposato ma è fidanzato. Il suo carattere è molto curioso, segue le tendenze di moda. Creare un’atomosphera accogliente adatta alla sua abitazione. 2. XO : uno studio di Web design; presso San Francisco - USA. Circa venti persone fra programmatori, graphic designer.. Dare stimolo creativo. Evitare il brusio di fondo prodotto dalle chiacchiere fra colleghi. Concept Art Cafe; presso Milano. Un locale spazioso, le persone vengono a godere un momento rilassante: leggere un libro, riflettere, pensare... Situata in un grande loft, la dimensione è circa 100m2, altezza del soffitto arriva 5m. Creare un’atomosphera piacevole. Mitigare i rumori, rispettare chi gode del silenzio.

Valori e usi da comunicare: « Questo punto è la sintesi dei punti; scopo del progetto, stilema, utente modello, in particolare è il momento in cui si costruisce un simulacro dell’utente modello, del committente/progettista e del prodotto. In questa fase può essere efficace una mappatura dinamica di tendenze e valori articolandoli in schemi o, eventualmente, in quadrati semiotici quando possono facilitare l’interpretazione dell’articolazione semantica.» 5 Per differenziare e sottolineare aspetti innovativi rispetto ad altri apparecchi per l’illuminazione con il progetto UFA ho approfondito gli aspetti comunicativi e mediatici connessi con l’illuminazione e ne ho fatto il punto centrale del progetto, creando un vero e proprio percorso mediatico che unisce desideri, stati d’animo, bisogni con segnali luminosi e cinetici personalizzati.

4. Famiglia; presso Sesto Fiorentino. Struttura familiare: marito, ingegnere ambientale; moglie, ceramista, figlio, studente al liceo scientifico; figlia, studentessa al liceo artistico; nonna, pensionata, ha qualche impedimento fisico. Umantenere l’armonia familiare: per esempio se i figli o i coniugi litigano fra loro, UFA lampeggia per segnalare una situazione di tensione e invitare alla calma.

Lo scopo dell’oggetto è creare un’atmosfera personalizzata, adatta allo spazio abitato e vissuto dall’utente. Alla partenza del percorso mediatico c’è un desiderio oppure un pensiero espresso dall’utente che trasmesso tramite una melodia, una modulazione di fischi, comunica alla lampada (e con la lampada) un cambiamento di settaggi luminosi e di posizione in grado di esprimere un cambiamneto di “mood ambientale”. Possiamo chiamare questa situazione possiamo chiamare un fenomeno di synesthesia cromatica. L’intero percorso mentale dell’utente può essere coordinato ed espresso tramite un’interfaccia semplice, accessibile dalla pagina web del progetto tramite smartphone o computer. Dal punto di vista fisico il suono emesso dall’utente (fischio o serie di fischi) raggiunge il microfono ricevi-

4 - Vede citazione del n°2.

5 Vede citazione del n°2.

Metaprogetto

Desiderio

Note

Percorso mentale

Bio elettrico

Mezzo

Percezione

Metaprogetto

Valori e usi da comunicare: Software

FFT (Fast Fourier Transform)

Cervello artificiale Ricevitore

Codificazione

++Frequenza

Associazione

Risultati

tore che lo trasforma in segnali elettrici e li trasmette alla scheda Arduino che a sua volta li trasforma in informazioni digitali che interpretate tramite una serie di algoritmi sono convertite in azioni e comandi agli “attuatori” (servo meccanismi) che modulano colore, intensità luminosa e movimento. Il principale algoritmo in questione sfrutta la trasformata veloce di Fourier, FFT (Fast Fourier’s Transformation). La trasformata di Fourier è un algoritmo ottimizzato per calcolare la trasformata discreta di Fourier (detta DFT) e la sua inversa (IDFT). La FFT è di grande importanza per una grande varietà di applicazioni, dall’elaborazione di segnali digitali alla soluzione di equazioni differenziali alle derivate parziali agli algoritmi per moltiplicare numeri interi di grandi dimensioni grazie al basso costo computazionale. Nel nostro progetto la FFT è usata per interpretare la melodia prodotta dall’utente trasformandone le frequenze e durate in sequenze ordinate di numeri che sono successivamente comparate fra loro a due a due, producendo serie crescenti o decrescenti capaci di identificare univocamente la melodia analizzata e associarla a comandi precedentemente impostati. In poche parole è come se una melodia fischiata fosse trasformata in una serie di + e - (tipo: +++--++-) che, se riconosciuta fra una serie di comandi primpostati, la mette in atto.

Metaprogetto

Stilema « Individuare l’identità e l’immagine del committente( progettista o committente esterno). Quando il committente è esterno, è necessario individuare la propria identità/immagine di progettista, l’identità/immagine del committente e estrapolare una sintesi che rispetti le ragioni progettuali scegliendo, in entrambi I casi, quanto, come e se fare emergere le differenze.»7 Progettazione del Logo della progettista Partendo dall’idea di utilizzare un elemento geometrico e astratto, il cubo, sono arrivata alla sua rappresentazione tramite la forma geometrica dell’esagono regolare. Successivamente, seguendo lo scopo di

Percorso narrativo possibile «Articolare delle tematiche a partire dall’espansione dei valori individuati, dei Programmi Narrativi ( programmi d’uso e azioni ), degli scenari, dei ruoli attanziali, degli attori, delle azioni del prodotto/progetto.» 6 Simulazione di uso di lampada “UFA” Immaginiamo uno studio di web design che abbia appena cominciato l’attivita. C’è ancora un po’ di confusione, non c’è un ordine strutturato delle componenti d’arredo (scrivanie, scaffali ecc.) l’illuminazione è affidata a lampade a neon che sono sufficienti per espletare le funzioni base di illuminazione. Però sarebbe possibile cambiare drasticamente le condizioni diilluminazione aggiungendo valori semantici, emotivi, mediatici con la semplice installazione di una lampada UFA. Ecco che con la nuova lampada UFA si può immaginare di agire sugli stati d’animo degli utenti, tramite l’illuminazione a LED RGB super efficienti creare atmosfere personali. E per cambiare mood ambientale, per variare valori cromatici o di intensità luminosa basta fischiettare una semplice melodia! UFA non è una presenza passiva, Ufa è una lampada in grado di condividere lo spazio con l’utente. 6 - Vedi nota n° 2.

trovare una forma rappresentante elementi naturalistici, ho proseguito in una ricerca attraverso la sottrazione di alcune parti e l’addizione di altri elementi geometrici fino ad arrivare alla rappresentazione del volto di una volpe. Successivamente, dopo aver fatto alcune considerazioni in merito all’equilibrio armonico della forma risultante, ho deciso di procedere con una ristilizzazione attraverso l’utilizzo di proporzioni geometriche e numeriche degli elementi peculiari che la componevano, poi cercando di ammorbidire quest’ultima stondando alcuni spigoli. Così diventa come il mio profilo con gli occhi a mandorla, invece se lo si rovescia, diventa una papera, ossia il mio profilo che piange. Il logo della progettista è stato applicato sulla scocca della plafoniera della lampada. Grazie alla precisione della lavorazione del sistema di stampante 3D, il risultato del rilievo del logo è molto raffinato.

7 - Vede citazione del n°11

Metaprogetto

Progettazione del Logo del prodotto “Un marchio è allo stesso tempo forma e sostanza, immagine e idea”. La sua forma deve essere sufficientemente insolita per essere facile da ricordare. La grafica deve essere abbastanza ricca di particolari e significati per essere interessante. Deve essere tanto contemporanea da riflettere la sua epoca, tuttavia non troppo, altrimenti risulta datata prima che sia trascorso un decennio. Infine deve essere facile da ricordare. e adeguata alle idee e attività che rappresenta.8 Fare un bel logo adatto al progetto, non è facile. Questo progetto in precedenza si chiamava “Whistle light”, come per una lampada che agisce con la melodia (fischio), ma non ne ero molto convinta. Mentre ridisegnavo un’altra scocca di contrappeso,la stessa, è uscita con la forma di un’antenna come fosse un ufo. Dunque l’ho chiamata invece “UFA” perché la parola lampada è femminile. Guardando queste tre lettere, mi era venuta l’idea di unirle a creare una forma ondeggiante. UFA è una lampada che funziona con l’interfaccia che gestisce i comandi vocali, quindi immaginando l’ onda di frequenza, mi sembrava adatta come simbolo per mio progetto.

8 - Definizione dai grafici Ivan Chermayeff, Tom Geismar e Steff Geisbuhler( eccellenti creatori di loghi fra cui quelli della Mobil e della Chase Manhattan Bank)_dal libro “Introduzione alla Grafica”Quentin Newark: Logos

Capitolo 2 : Proposta Progettuale

Proposta Progettuale

Lampada ad interfaccia multimediale La lampada UFA ha multi usi. La lampada che crea l’atmosfera che l’utente desidera. La lampada che si muove per cambiare la posizione della sorgente luminosa e la diffusione della della luce. La lampada che impara le melodie e rimanda un feedback agli utenti sotto forma di cambiamento cromatico o di intensità luminosa. Sembra una descrizione da fantascienza si tratta invece di una realtà realizzabile. Prima di procedere con la descrizione della proposta progettuale e con lo sviluppo del prototipo prendo spunto dagli assunti di Donald Arthur Norman9 per identificare quattro punti cardine del mio approccio alla progettazione: visibilità; buon modello concettuale; buon mapping; feedback. Norman istruisce un processo al cattivo design degli oggetti di uso comune, e descrive i frequentissimi errori che ciascuno di noi commette nell’usarli. Norman sostiene che la causa del rapporto a volte difficoltoso tra l’uomo e gli oggetti non è un’incapacità dell’utilizzatore, ma una progettazione poco coerente con il funzionamento della mente umana. Quindi, tutta l’interazione uomo-macchina deve essere considerata come una procedura cooperativa delle due parti, dove gli equivoci possono nascere da entrambi. Verificare la mia progettazione della lampada UFA con I principi del buon design Visibilità: tramite la semplice osservazione l’utente può conoscere lo stato dell’apparecchio e le alternative d’azione. >> La semplice ispezione visiva della lampada UFA fornisce informazioni importanti su di essa. La posizione d’uso (a soffitto) e la presenza di diffusori luminosi la identificano subito come una lampada. Il sostegno del paralume diffusore ha una forma che ricorda un altoparlante e fornisce così indicazioni sulle modalità di interazione con la lampada. L’interfaccia di comando (lo schermo dello smart-phone o del computer ) è basata su una grafica chiara e semplice che guida l’utente alle azioni base per il settaggio. Buon modello concettuale: Il progettista fornisce all’utente un valido modello concettuale, con un’immagine di sistema coerente.

9 - Donald Arthur Norman Uno psicologo e ingegnere statunitense. Il suo campo di ricerca è lo studio dell’ergonomia, del design, e più in generale del processo cognitivo umano. Nella seconda parte della sua carriera pubblica il noto volume La caffettiera del masochista, in cui propone una tagliente critica al design attaccando la scarsa ergonomia della maggioranza delle interfacce e degli strumenti in uso all’uomo. Questo volume lo porta alla ribalta mondiale nel suo stettero ed è causa di accese polemiche da parte di designer e progettisti per le affermazioni tese ad esaltare la funzionalità degli oggetti a scapito della loro gradevolezza estetica.

>> Sicuramente la lampada UFA ha un carattere molto particolare rispetto ad altre lampade. La lampada reagisce a comandi dell’utente e crea l’atmosfera che l’utente desidera. L’interfaccia per il settaggio offre la chiave di interpretazione della lampada e la rende un sitema coerente. Buon mapping: è possibile determinare i rapporti fra azioni e risultati, fra i comandi e i loro effetti, fra lo stato del sistema e ciò che è visibile >> UFA non utilizza comandi fissi ma offre bensì una piattaforma flessibile tramite lo schermo del computer o dello smartphone. I comandi stessi sono personalizzabili, per modulare a piacimento gli eeffetti cromatici e dinamici. Feedback: L’utente riceve una completa e continua informazione di ritorno circa i risultati delle sue azioni. >> Dopo aver creato i propri set luminosi ed averli associati a comandi sonori la lampada UFA interagisce puntualmente alla ricezione dei comandi. L’altoparlante situato nella scocca della plafoniera restituisce il comando sonoro ricevuto (se esistente) producendo la medesima melodia con funzione di feedback prima di attuare il comando.

Proposta Progettuale

Capitolo 3:

Sviluppo del prototipo funzionante

Con il progetto UFA abbiamo sviluppato diverse funzionalità e di conseguenza abbiamo condotto uno studio su diversi materiali e componenti e su lavorazioni specifiche. Al momento di scegliere i materiali e componenti per la prototipazione del meccanismo di sollevamento del corpo illuminante (schede software; vite senza fine; ingranaggi...) mi sono accorta che avrei dovuto acquistare lotti molto numerosi di componenti, quando in realtà avrei avuto bisogno solo di poche unità. Ho deciso di intraprendere la strada della prototipazione 3D e in particolare ho scelto di usare un sistema di prototipazione a mezzo di stampa tridimensionale. A quel punto oltre alle componenti meccaniche ho deciso di sviluppare altre componenti del progetto tramite la tecnologia della stampante 3D: la plafoniera che diventa una scocca che contiene tutta la parte meccanica; il contrappeso che aiuta la potenza del motore passo passo, il coperchio e tappo del paralume.

Analisi della forma “ Che cos’è una bella forma?”

Sviluppo del prototipo funzionante

Per via di alcuni limiti specifici insiti nel mio progetto, avevo già elaborato nella mia mente una forma chiara a cui tentavo di ricondurre la mia progettazione. Innanzitutto avevo intenzione da subito di usare la porcellana come materiale per alcune componenti del mio progetto. Inoltre le dimensioni di produzione erano molto limitate, perciò ho immaginato di realizzare una struttura completamente modulare. Per il primo prototipo della lampada avevo immaginato un diffusore cilindrico, così ho iniziato a immaginare delle varianti della forma cilindrica che potessero servire per lo sviluppo del progetto. Dovevo però tener conto del fatto che avendo scelto di relaizzare il diffusore in porcellana dovevo in primis realizzare uno stampo in gesso e dunque non potevo permettermi di realizzare forme in sottosquadro. Alla fine ho deciso di implementare una forma mediamente complessa ma completamente sformabile. Ho definito una sella parabolica e l’ho modificata in modo tale che i due bordi tagliati avessero rispettivamente forma circolare e forma ellissoidale. Mi piaceva molto la curva dolce che univa il cerchio e l’ellisse creando un piccolo spazio

Mentre facevo lo stage nell’azienda FOSCARINI10, un giorno ho avuto l’occasione di vedere centinaia di disegni di proposte di lampade provenienti da designer di tutto il mondo. All’inizio guardando tutte quelle immagini di lampade ho provato una sensazione di grande confusione oltre che di grande fascinazione. Poi pian piano ho capito che alcuni progetti erano contraddistinti da un design innovativo, rivolto al futuro mentre altri progetti sembravano non avere possibilità di sviluppo successivo. Certo non si può facilmente dire perché alcuni progetti sembrano così innovativi rispetto ad altri, forse alla fine è solo una questione estetica. Nel mio progetto a volte mi sono trovata a schizzare alcune componenti su un foglio di carta e a provare a elaborare forme complesse, poi, forse per via di una mia “forma mentis”, ritorno sempre alla semplicità delle forme geometriche.

10 - Una dei importante azienda del mondo che occupa I prodotti dell’illuminazione. Loro eccellente risultati sono sostenuti dalla ricerca e innovazione, cura per la qualità del processo produttivo e del servizio offerto, internazionalità e massima flessibilità. E soprattutto, cultura e centralità del prodotto, che nasce sempre da un “buon progetto”. Una dei importante azienda del mondo che occupa I prodotti dell’illuminazione. Loro eccellente risultati sono sostenuti dalla ricerca e innovazione, cura per la qualità del processo produttivo e del servizio offerto, internazionalità e massima flessibilità. E soprattutto, cultura e centralità del prodotto, che nasce sempre da un “buon progetto”.

universale. Questo tipo di curvatura è molto presente nel panorama giapponese, particolarmen-

Sviluppo del prototipo funzionante

te nell’architettura tradizionale dei tetti a pagoda che noi chiamiamo “a sciabola”che rappresenta per noi una forma bella molto rigorosa; in Giappone apprezziamo molto i sistemi che sostengono la bellezza nella funzionalità.

Percorso progettuale Per descrivere il percorso progettuale, analizziamo i vincoli formali e strutturali che caratterizzano il nostro oggetto o parti di esso per far sì che il risultato finale non generi incongruenze e, in fin dei conti, funzioni.

Plafoniera La scocca medesima diventa una plafoniera che contiene tutta la parte meccanica. Viene fissata al soffitto tramite vite e tassello. La forma Ă¨ una sella a profilo circolare con i bordi formati da cerchi di dimensioni diverse. Sulla superficie della plafoniera unâ&#x20AC;&#x2122;estrusione cilindrica troncata, con la faccia circolare forata contiene e denota la strumentazione atta a ricevere e inviare comandi sonori. Il soffitto della plafoniera, a forma di paraboloide accoglie i suoni e li concentra nel punto in cui Ă¨ situato il microfono.

Sviluppo del prototipo funzionante

Paralume diffusore I componenti modulari del paralume diffusore sono realizzati in porcellana. Partendo da una sella curvilinea tagliata perpendicolarmente all’asse longitudinale a formare un bordo circolare di diametro 130 mm da un lato e un bordo ellittico con diametro max di 190 mm che fatta con porcellana. La distanza fra i due bordi, altezza del modulo, è di 80 mm.

Sviluppo del prototipo funzionante

mento dello stesso con un materiale che è tutto solido e pieno. Il green, durante l’essiccazione, subisce un piccolo ritiro che lo rende facilmente staccabile dallo stampo. ( inserire immagine)

Una volta definita la forma del paralume diffusore e il tipo di materiale ho iniziato a organizzare la realizzazzione dello stampo in gesso. Vediamo il percorso per sviluppare il modello.In primo luogo ho definito il disegno e l’ho importato su CAD “solidworks” facendo molta attenzione a valutare le proporzioni generali del modello.Per fare uno stampo bisogna prima realizzare il volume positivo che non deve avere e stesse dimensioni del negativo finale perché la cottura della porcellana genera un calo dimensionale valutabile a 1.17, ovvero: bisogna che il volume positivo sia all’incirca 1.17 volte più grande della dimensione finale dell’oggetto che si vuole creare. Il modello per lo stampo è stato realizzato con una fresa a controllo numerico in grado di interpretare il tracciato generato dal CAD. Il materiale più adatto è il poliuretano ad alta densità ma nel mio caso ho dovuto usare una base lignea che però ha avuto bisogno di una lavorazione un po’ più complessa: 1.fresatura > 2. Levigatura superficiale con carta vetrata > 3. Verniciatura > ripetizione dei passaggi 2 e 3 fino ad ottenere la finitura superficiale desiderata. > 4. Spruzzatura di intonaco acrilico > 5. Levigatura superficiale con carta vetrata > ripetizione dei passaggi 4 e 5 fino ad ottenere la finitura superficiale desiderata. Dato che il paralume diffusore presentava un bordo visibile ho progettato anche il modello della bocca al collo da applicare sopra allo stampo del paralume diffusore. A questo punto si può procedere alla formatura della porcellana con il metodo dello “slip casting”. Slip casting Slip casting processo di formatura per colaggio di una sospensione ceramica consiste nel riempire uno stampo poroso, tipicamente in gesso, con uno sospensione (slip o slurry) ceramica. L’acqua è rimossa dalla sospensione attraverso l’azione capillare esercitata dallo stampo poroso, le particelle ceramiche sono compattate sulla superficie dello stampo per formare un oggetto solido. Se si vuole realizzare un oggetto pieno è necessario rabboccare lo slip nello stampo, man mano che l’acqua è drenata, fino ad ottenere il completo riempi-

Storia e importanza tecnologica della tecnica di slip casting Lo slip casting è una invenzione abbastanza recente risalendo al XVIII secolo. Una barbottina ceramica viene colata all’interno di uno stampo di gesso, poi il materiale consolida si ritira e si distacca dallo stampo. Oggi questa tecnica ha una grande importanza soprattutto nella lavorazione dei ceramici tradizionali (sanitari, bomboniere e vari oggetti di forma complessa). Rappresenta inoltre una metodologia semplice ed economica di formatura di ceramici avanzati di forma complessa. Volumi di produzione; Volumi di produzione versatili: qualsiasi cosa, dalla piccola produzione artigianale al lotto di produzione in fabbrica. Prezzo unitario vs capitale di investimento; Il colaggio è economico per piccole quantità, perché gli stampi hanno un basso costo e possono essere fatti in piccoli laboratori artigianali, mantenendo prezzi unitari relativamente bassi. Tuttavia, nella produzione

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industriale i gessi hanno una durata limitata e devono essere sostituiti dopo circa 100 getti. Velocità ; l’uso della Barbottina si può riassumere dicendo che ‘tempo = spessore’. A causa del numero di operazioni e dei tempi di essiccatura associati, anche come colaggio industriale il processo ha ancora un piede nella tradizione artigianale, con un discreto margine di lavoro coinvolti.

Studio dei materiale Per il paralume ho scelto come materiale la porcellana. Avevo presente un piccolo oggetto, una tazza, realizzata in materiale grezzo, senza smaltatura. La finitura superficiale di quell’oggetto mi affascinava e mi sembrava adatta a creare una struttura in grado di diffondere i raggi luminosi perché, contrariamente a quanto si può immaginare aveva un certo grado di traslucenza. Così ho cercato di capire se era possibile riprodurla e ho deciso di cogliere la sfida progettuale che essa rappresentava.

Superficie; La differenza tra porcellana e ceramica :11 Il colaggio è un grande processo per ottenere decorazioni superficiali (come motivi floreali in rilievo). Tipi / complessità di forma; Le forme possono variare da piccole a grandi, da semplici a complesse, e possono includere parti con sottosquadri. Qualsiasi cosa, da prodotti per il bagno agli oggetti d’arte a stoviglie può essere fatta con questo processo. Scala; Stampi di grandi dimensioni possono diventare molto pesanti e, data la massiccia quantità di materiale necessario per riempire il vuoto, il colaggio non può essere adatto a forme di grandi dimensioni. Vi è inoltre la necessità di un forno abbastanza grande per accogliere il prodotto finito. I prodotti come articoli per la tavola rappresenta la dimensione media. Materiali rilevanti; Tutti i tipi di ceramica. Prodotti tipici;

La ceramica è un materiale composto da diversi elementi: argille, feldspati di sodio e di potassio, sabbia silicea, ossidi di ferro, allumina e quarzo. Alla modifica degli ingredienti, delle quantità e della preparazione corrispondono differenti tipi di ceramica: dalla porcellana al gres, alla ceramica. Allo stato naturale si presenta molto duttile e con l’aggiunta di acqua, che gli conferisce una certa plasticità, si presta bene alla lavorazione, mentre dopo la sua cottura, diviene dura e fragile. Viene utilizzata da moltissimo tempo per la produzione di vasellame e disanitari. Inoltre, grazie alla particolare resistenza allealtissime temperature, la ceramica trova diversi impieghi nei processi industriali che coinvolgono cotture e fusioni o in elementi progettati per surriscaldarsi. La porcellana è un tipo particolare di ceramica molto pregiata, che si ottiene a partire da impasti di argilla ed è composto da un minor numero di elementi, tra cui caolino e feldspato (assenza di ossido di ferro); essa viene smaltata con la cristallina, cotta ad una temperature tra i 1300 e i 1400 °C, decorata e cotta nuovamente. Dopo la seconda cottura si ottiene un prodotto traslucido, bianchissimo, duro e vetroso, grazie al caolino che può raggiungere altissime temperature senza fondere e deformarsi.

La barbottina è usato per fare qualsiasi tipo di prodotto cavo, da pezzi unici di un servizio da tavola come teiere, vasi e statuette a elevati volumi di articoli sanitari. Metodi simili; Pressione assistita, colaggio e tape casting (un processo utilizzato per la fabbricazione di condensatori multistrato per l’industria elettronica, coinvolgendo recante fogli sottili di ceramica caricate polimeri che sono laminati con altri materiali).

11 - QUAL È LA DIFFERENZA TRA: www.differenzatra.it

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>Vite senza fine, ingranaggi-carrucole I componenti che creano il movimento del paralume tramite la fune avvolta sulle carrucole collegate agli ingranaggi.

Realizzato in nylon sostiene i tre ingranaggi-carrucole. Nella parte inferiore ci sono due alloggiamenti per i microswitch di controllo del movimento.

>Supporto-motore-scheda elettronica Una specie di ponte di collegamento fra il supporto-base, le schede elettroniche (Arduino, scheda wi-fi, scheda led) e il motore elettrico. I fori per lâ&#x20AC;&#x2122;alloggiamento delle viti di supporto sono disposti in modo da mantenere la schede in posizione verticale. Ă&#x2C6; realizzato in nylon.

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>Motore passo passo Muove la vite senza fine che a sua volta fa ruotare gli ingranaggi e scorrere le funi.

>Fune, micro switch Le funi sostengono il paralume e il contrappeso. Sulla fune ci sono due blocca fune che fungono da limitatori di corsa per il movimento del paralume e del contrappeso.

>Arduino Scheda elettronica programmabile con porte input e output, Ă¨ in grado ricevere dati analogici e trasformarli in dati digitali. Collegato al cavo di alimentazione, alla scheda wi-fi, e LED. >Scheda wi-fi Serve a collegare la scheda arduino e smart phone oppure compiuter tramite ruter. >Scheda LED Serve per collegare arduino con i cavi dei LED RGB. >Driver di motore Collegato fra il motore passo passo e la scheda dâ&#x20AC;&#x2122;arduino

>Microfono Riceve i comandi vocali (fischio) e li trasmette alla scheda arduino.

>Speaker Replica il suono dei comandi ricevuti, serve come feedback delle azioni dellâ&#x20AC;&#x2122;utente.

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>Contrappeso Una scocca riempita con palline di piombo. Efficace per equilibrare il peso del diffusore in ceramica e minimizzare lo sforzo del motore passo passo.

>I LED RGB, involucro per, e dissipatore Lâ&#x20AC;&#x2122;involucro, realizzato in allumide (polvere di alluminio, nylon), contiene il corpo illuminante, LED RGB, che sono collegati al dissipatore (realizzato in alluminio)

Capitolo 4: Considerazioni fisiche

Aspetti dinamici Dato che il paralume della mia lampada doveva muoversi per cambiare il cono della diffusione, avevo fatto alcune ricerche sul movimento. Inizialmente non ero sicura di utilizzare il motore passo passo, il professore mi aveva consigliato di contrappesare il paralume diffusore. Sono stata a vedere un negozio che vendeva una lampada che utilizzava il sistema del contrappeso; un sistema a forma di uovo, realizzato in ceramica e riempito di sabbia. Quando veniva tirato verso il basso il paralume della lampada saliva. Era un concetto semplice che ho provato a replicare. Ho progettato una scocca con fori da cui passavano il cavo centrale e le funi; l’ho progettata di forma cava in modo da poterla riempire con palline di piombo. Naturalmente le palline sono sostituibile con altri materiali per esempio dischi d’acciaio ecc. Se si riesce a tarare lo stesso peso tra il paralume e contrappeso, la forza che il motore passo passo deve generare diminuisce considerevolmente. Dopo aver verificato le potenzialità di Arduino ho deciso che potevo usare il motore passo passo per sollevare il diffusore. Per alzare e abbassare la posizione del paralume ho pensato di utilizzare un sistema basato sulla vite senza fine. Per alzare il paralume diffusore servono tre carrucole collegate agli ingranaggi di trasmissione in maniera tale da permettere di girare contemporaneamente e sincronicamente per far ciò c’è bisogno di un nucleo che trasmetta il movimento, cioè di una vite senza fine. Vediamo il sistema degli accoppiamenti ruota elicoidale vite senza fine; Questi accoppiamenti sono caratteristici per impieghi di trasmissione fra assi sghembi e più particolarmente fra assi contenuti in piani perpendicolari tra loro. Per esempio nei riduttori a forte rapporto di trasmissione, per apparecchi di sollevamento, là dove non si deve avere reversibilità del moto, si adoperano angoli di inclinazione dei filetti, minori di 6°. La coppia acquista reversibilità del moto quando l’angolo d’inclinazione dei filetti è maggiore dell’angolo di attrito della coppia, per cui: tg a tg b essendo b l’angolo di attrito( il cui valore è uguale all’incirca a 1° 30’÷2°30’). Se indichiamo con I il numero dei filetti o principi della vite, con z il numero dei denti della ruota con π il rapporto di trasmissione, si avrà: π=i(numero dei filetti) /z(numero dei denti). Il numero dei filetti può variale da 1 a 10. Durante la trasmissione del moto, sia la vite che la ruota si muovono intorno ad assi sghembi fra loro con moto relativo elicoidale. La vite può prefigurarsi con una cremagliera o dentiera di lunghezza infinita la quale sollecita al moto la ruota. In definitiva, la vite può essere assimilata ad una dentiera e la ruota ad un cilindro. Se consideriamo un piano parallelo all’asse della vite passante per il centro primitivo dell’accoppiamento, questo ri-

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sulterà anche parallelo all’asse della ruota. Il profilo della vite in quel piano (dentiera) può ritenersi come se rotolasse senza strisciare sposta un cilindro, che è quello preso convenzionalmente per il primitivo della ruota. La forma dei filetti della vite può essere qualsiasi, purché la ruota sia tagliata con un utensile che corrisponda a quello con cui è tagliata con un utensile che corrisponda a quello con cui è tagliata la vite. ( riferimento sul modello di ingranaggio mio)

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Analisi degli effetti cromatici Percezione del colore In biofisica il colore è la percezione visiva generata dai segnali nervosi che i fotorecettori della retina inviano al cervello quando assorbono le radiazioni elettromagnetiche di determinate lunghezze d’onda e intensità nel cosiddetto spettro visibile o luce. La parola “percezione” è mi dà una sensazione molto ambigua rispetto ad altre discipline. Infatti fin da epoca antica tanti studiosi cercavano a capire del fenomeno cromatico. Vediamo l’osservazione dai due grandi saggi storici. Goethe scrisse il libro “ Della Teoria dei Colori “, classificando i colori e studiandoli in tutte le loro manifestazioni, vuole arrivare a mettere in risalto la complessità del fenomeno cromatico e l’ingerenza non trascurabile che vi ha l’organo della vista. Un capitolo è dedicato interamente all’azione sensibile e morale dei colori e alla loro funzione estetica e artistica. Goethe con quest’opera lancia un grido di protesta contro ciò che ritiene una insopportabile e inconcepibile tirannia della matematica e dell’ottica. A suo modo di vedere è inammissibile che i colori siano solo un puro fenomeno fisico; ritiene questa una prepotenza dei newtoniani accusandoli di aver sepolto il lavoro di secoli. Il poeta romantico ritiene che i colori, al contrario, siano qualche cosa di vivo, di umano; che abbiano origine indubbiamente nelle varie manifestazioni naturali ma trovino la loro composizione e il loro perfezionamento nell’occhio, nel meccanismo della visione e nella spiritualità dell’animo dell’osservatore. I colori non possono essere spiegati con una teoria solo meccanicistica ma devono trovare spiegazione anche nella poetica, nell’estetica, nella psicologia, nella fisiologia e nel simbolismo. Circa un secolo prima che Goethe nascesse, Isaac Newton fece l’importante scoperta dell’eterogeneità della luce, e la differente rifrangibilità dei suoi componenti (spettro). Newton notò che se un fascio circolare di luce bianca passa attraverso un prisma ed è proiettato su un muro, l’immagine non è circolare ma eleongata e, anziché essere bianca, è un intervallo di colori dal rosso al violetto. Questo suggerì a Newton che ciascuno dei colori spettrali che era contenuto nel fascio originale di luce bianca godeva di una differente rifrangibilità; la luce rossa veniva deviata del minor angolo mentre quella viola del massimo. Newton formulò così la teoria secondo la quale la luce è composta da “colori puri” dello spettro che possono essere separati, a causa di differenti rifrangibilità. Fondamentale prova a supporto di questa teoria era la sua applicazione inversa: interponendo un prisma tra occhio e muro i colorati fasci di luce prismatica scomposta si uniscono assieme per generarne uno solo bianco e di sezione cilindrica, visibile dall’osservatore. Ironicamente, questo “esperimento al contrario” fu, un secolo dopo, la primissima osservazione critica

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che fece Goethe nel campo dei colori, che lo portò alla conclusione opposta a quella newtoniana. Fu proprio questa osservazione, utilizzata originariamente a supporto della tesi di Newton, a convincere Goethe che la teoria dei colori newtoniana fosse totalmente errata. Goethe, oltre a essere un grande scrittore, fu anche capace pittore; non è quindi sorprendente che avesse un certo interesse a indagare i colori, sebbene ci si sarebbe potuto aspettare che ponesse l’accento più sugli aspetti psicologici e rappresentativi che su quelli fisici e matematici. Dopo della considerazione sul fenomeno dei colori vorrei suggerire alcune osservazioni interessanti. Esiste una specie della synesthesia fra colore e suoni. Ci sono le persone che “Quando sentono suoni percepiscono anche il colore”. Kandinsky 12misurò il ritmo musicale e l’armonia del colore, determinò l’effetto del movimento dello schermo. Kandinsky scrisse nel suo libro alcuni suggerimenti del rapporto fra colori e suoni. L’esperienza ci indica come un colore possa essere percepito come: 1. Caldo o freddo > dal giallo o al blu. 2. Chiaro o scuro > dal bianco al nero. Questa distinzione si applica per così dire all’interno di una stessa superficie: il colore mantiene la propria vibrazione cromatica, il proprio suono fondamentale, che diventa però più materiale o più immateriale. Verifichiamo un movimento orizzontale: il colore caldo si muove sulla superficie verso lo spettatore, quello freddo se ne allontana. Vediamo le caratteristiche di tutti i colori primari: un giallo intenso è come il suono sempre più acuto di una tromba o quello sempre più assordante di una fanfara. Il giallo è il colore tipico della terra. Non può avere troppa profondità. La profondità la troviamo nel blu, sia in teoria (nei suoi movimenti 1. Di allentamento dallo spettatore, 2. Di avvicinamento al centro), sia in pratica, se lo lasciamo agire, in qualsiasi forma geometrica, su di noi. Più il blu è profondo e più richiama l’idea d’infinito, suscitando la nostalgia della purezza e del soprannaturale. È colore del cielo, come appunto ce lo immaginiamo quando sentiamo la parola ”blu cielo”. Se è molto scuro dà un’idea di quiete. Se precipita nel nero acquista una nota di tristezza struggente, affonda in una drammaticità che non ha e non avrà mai fine. Da un punto di vista musicale l’azzuro assomiglia a un flauto, il blu a un violoncello o quando diventa molto scuro, al suono meraviglioso del contrabbasso; nella sua dimensione più scura e solenne ha il suono profondo di un organo. Il verde assoluto è il colore più calmo che ci sia: il verde è il colore fondamentale dell’estate. Da un punto di vista

12 - Vassily Kandinsky (Mosca, 4 dicembre 1866 – Neuilly-surSeine, 13 dicembre 1944), è stato un pittore russo, creatore della pittura astratta. Il libro “ Spirituale nell’arte di Vassily Kandinsky “

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musicale si esprime il verde assoluto con toni calmi, ampi, semigravi del violino. Nel bianco sentiamo solo un immenso silenzio che, tradotto in immagine fisica, ci appare come un uro freddo, invalicabile, indistruttibile, infinito. Invece il nero, è come un nulla senza possibilità, come la morte del nulla dopo che il sole di è spento, come un eterno silenzio senza futuro e senza speranza, risuona dentro di noi. Da un punto di vista musicale si può paragonare a una pausa finale. Il grigio è silenzioso e immobile. La sua immobilità, però, è diversa dalla quiete del verde, che è circondata e prodotta da colori attivi. Il grigio è l’immobilità senza speranza. Il rosso caldo chiaro dà sensazioni

di forza, energia, tensione, determinazione, gioia, trionfo, da punto di vista musicale ricorda il suono delle fanfare con la tuba: forte, ostinato, assordante. Il marrone, colore ottuso, duro, poco dinamico, in cui rosso risuona come un impercettibile mormorio e ha il suono forte, e potente. L’arancione è come uomo sicuro della sua forza, che dà un’idea di salute. Il suo suono un robusto contralto. Il viola ha in sè qualcosa di malato, di spento, di triste. Assomiglia al suono del corno inglese, delle zampogne, e quando è profondo, al registro grave del legni (per esempio del fagotto).

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Capitolo 5: Strategia di produzione

Analisi produttive Il progetto della lampada “UFA” è situato in una posizione a cavallo tra una produzione industriale ed un’autoproduzione. A tale proposito ho fortuitamente conosciuto l’azienda Shapeways. Anche se non avevo mai utilizzato il tipo di servizio offerto da questa azienda ho deciso di sfruttare questo suo nuovo sistema.

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Che cos’è Shapeways?13

La tecnica PolyJET

Shapeways è un’azienda che ha fatto una specie di rivoluzione industriale nel campo del product design. Loro strumento fondamentale è la stampante 3d con cui aiutano a creare e condividere design per utenti provenienti da tutto il mondo. Organizzano il servizio online sul loro website, l’utente può scoprire un oggetto che gli piace ed acquistarlo, oppure l’utente stesso può creare il suo prodotto tramite la pagina web ed ordinarlo. In questo processo l’utente può mandare i files 3D, scegliere materiali di vario genere e giunti a questo punto Shapways produce esattamente il suo prodotto con la stampante 3D.

Il processo pratico si basa sulla deposizione di strati liquidi di fotopolimeri sensibili ai raggi ultra violetti e quasi in contemporanea due potenti lampade UV provvedono al loro indurimento. Più precisamente una serie di pompe trasportano due resine, quella che serve per realizzare il modello e quella che serve come supporto, dalle cartucce ai serbatoi della testina. La testina provvede a deporre in modo appropriato le resine. In particolare la resina “modello” è depositata dove c’è il volume del prototipo, invece quella supporto si utilizza per riempire le cavità o per sorreggere pareti inclinate di un angolo maggiore di 88°(gradi sessagesimali) con la linea dell’orizzonte (lato oggetto). Deposta la slice, che presenta spessore di 16 µm (micromètro), viene esposta a radiazione UV per mezzo delle lampade UV poste ai lati della testina e solidali con essa. A questo punto il piano si abbassa della quantità necessaria e il procedimento si ripete. Questa tecnica ha la caratteristica di ottenere delle superfici la cui rugosità varia dai 2-3 µm ai circa 15 µm, con delle risoluzioni molto spinte.

Che cos’è prototipazione rapida? La prototipazione rapida è un insieme di tecniche industriali volte a realizzare il cosiddetto prototipo. Indipendentemente da come lo si realizza, per prototipo intende “il primo elemento della serie”. Questo può essere concettuale, funzionale, tecnico o di pre serie, e in ogni caso può svolgere funzioni differenti nell’azienda: può servire per valutare costi, tempi di ciclo, risposta del mercato e così via. La prototipazione rapida è una tecnica piuttosto recente, ma anche se giovane, si può tranquillamente affermare che i materiali e le macchine evolvono continuamente. Ogni casa costruttrice ha sviluppato e continua a sviluppare una propria tecnica con l’impiego di materiali molto differenti tra loro. Infatti la classificazione principale delle tecniche RP è sulla natura dei materiali impiegati, principalmente sul diverso stato dei materiali impiegati, in particolare polveri, liquidi, solidi. Oggi l’impiego di polveri sta assumendo sempre maggiore importanza, poiché teoricamente la macchina può rimanere la stessa e, cambiando il tipo di polvere, si possono ottenere oggetti con caratteristiche differenti, sia estetiche, sia meccaniche. Oltre alle polveri, che possono essere ad un componente o due componenti per la presenza di un legante, ci sono tecniche che si basano su liquidi, costituiti sostanzialmente da resine che vengono fatte polimerizzare, e infine l’uso di materiali solidi quali fili o fogli speciali di carta. SLA (StereoLitographic Apparatus) La stereolitografia è stata la prima tecnica messa a punto. Si basa sulla polimerizzazione di un liquido per effetto di un laser. Nella prima fase si predispone il posizionamento finale del pezzo da realizzare su stazione di lavoro ed eventualmente si generano i supporti. Successivamente il laser, focalizzato sul piano di lavoro mediante sistemi ottici, provvede a polimerizzare la prima sezione del prototipo. Successivamente il piano si abbassa e il procedimento prosegue con la polimerizzazione dello strato successivo. 13 - Web site di shapeways : www.shapeways.com

Multi Jet Modeling (MJM) Questo metodo è quanto di più simile ci sia a una stampante a getto di inchiostro. Nella testina è presente una resina termoplastica che viene disposta sulla tavola di lavoro a creare la slice. Successivamente si abbassa il vassoio e la resina aderisce alla slice precedente. Drop on Demand Questo metodo è simile al precedente, il materiale del modello e quello del supporto sono depositati in sequenza e poi si passa alla slice successiva fino alla fine. Il post trattamento consiste nell’eliminare il materiale di supporto. (Selective) Laser Sintering La sinterizzazione laser, una volta chiamata anche SLS (Sinterizzazione Laser Selettiva), fa impiego di polveri, termoplastiche, metalliche o silicee, e come dice il nome, fa uso di un laser per sinterizzare i materiali impiegati per la costruzione del prototipo. Inizialmente viene steso un sottile strato di polvere da un apposito apparato e il laser provvede alla sinterizzazione ove necessario. La tavola si abbassa della quantità voluta, si stende un altro strato di polvere e il tutto si ripete. Il vantaggio sta nel fatto che si possono utilizzare diverse tipologie di polveri e non c’è bisogno di prevedere dei supporti dato che è la polvere non sinterizzata che provvede a sostenere i piani superiori. Alla fine del processo il pezzo deve essere liberato dalla polvere in eccesso, operazione non molto complessa, e nel caso di polveri metalliche e ceramiche,

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subiscono anche un trattamento termico per migliorarne le caratteristiche. Per tutti gli altri materiali si possono prevedere altri tipi di trattamento a secondo delle esigenze.

lavoro si ricrea un’atmosfera inerte..

Fused Deposition Modelling (FDM)

È del tutto simile alla precedente, solo che per permettere una corretta focalizzazione del fascio elettronico sul piano di lavoro si deve creare il vuoto nella camera di lavoro, il che previene anche la formazione di ossidi metallici nelle polveri. Il fascio elettronico, potendo concentrare una potenza di spot superiore rispetto al laser, può fondere polveri metalliche alto fondenti quali il titanio. Una particolare applicazione fattibile con questa tecnica è la produzione di protesi biomediche in titanio, mediante l’utilizzo di polveri di titanio ad alta compatibilità biomedica.

Questa tecnica fa uso di fili e barrette di materiale termoplastico che è deposto su un vassoio da una testina capace di muoversi lungo 3 assi. Il processo è tutto automatico, così come l’eventuale generazione dei supporti, spesso creati a nido d’ape per alleggerire la struttura. Alla fine della lavorazione il prototipo non richiede di ulteriori trattamenti fuorché l’eliminazione dei supporti ove non necessari.

Electron Beam Melting (fusione da fascio elettronico)

3D Printing Laser engineered net shaping (LENS) Questa lavorazione è simile alla SLS, ma le polveri anziché essere sinterizzate vengono mantenute insieme da un collante spruzzato con una testina simile a quelle presenti nelle stampanti a getto d’inchiostro. Il collante viene rapidamente asciugato e il prototipo ottenuto va delicatamente estratto per evitare sfaldamenti e sottoposto a un trattamento termico per migliorarne le caratteristiche. Sul mercato oggi esistono stampanti 3D “fai da te” che utilizzano una varietà di materiali e che permettono di creare la maggior parte di oggetti 3D, come ad esempio la stampante Fabber prodotta dal progetto open source Fab@Home o il progetto RepRap.

È un processo di formatura con cui si ottengono componenti metallici depositando fili o polvere metallici in una poltiglia di metallo generata dall’azione di un fascio laser di elevata potenza sulla superficie superiore di un substrato metallico preventivamente depositato su una piattaforma.

Laminated Object Manufacturing (LOM) La LOM o laminazione di fogli di carta, impiega fogli di carta speciale tagliata secondo la slice voluta e incollata alla precedente. Il suo vantaggio è quello di poter avere dimensioni relativamente elevate per il volume di lavoro. Il supporto è costituito dalla carta in eccesso e il post trattamento è molto delicato in quanto bisogna estrarre il materiale in eccesso con attrezzi tipici della lavorazione del legno. In più, avendo il prototipo un aspetto simile al compensato, bisogna fare una finitura con carta abrasiva per evitare rischi di distacco degli strati e sicuramente un trattamento di impermeabilizzazione per prevenire l’assorbimento di umidità. Selective Laser Melting (SLM) Anche questa metodologia è del tutto simile alla sinterizzazione laser selettiva, ma se ne differenzia per l’impiego di polveri metalliche integrali, ossia senza l’ausilio di bassi fondenti. Ne deriva che anche il laser è più potente e alla fine si ha un oggetto del tutto simile alla produzione di serie, che non richiede particolari finiture superficiali e che può essere sottoposto tranquillamente a lavorazioni tradizionali. Allo scopo di prevenire l’ossidazione dei metalli nella camera di

scanning direction X Y

voxel cross-sectional area

Illustrazione del software che sviluppa posizione, forma e dimensioni degli slice. Voxel è il volume elementare (l’analogo del “pixel” in tre dimensioni) e cioè il più piccolo elemento distinguibile in uno spazio tridimensionale. Ogni “voxel” sarà individuato dalle coordinate x, y, z di uno dei suoi otto angoli o dal suo centro. Il termine è usato nelle rappresentazioni tridimensionali

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Sviluppo dei software e interfaccia Progettare un software e la sua interfaccia è molto difficile. Ci vogliono competenze tecnologiche sull’ informatica ed una buona capacità d’osservazione dei comportamenti umani per costruire l’ipotesi. La lampada “UFA” non ha nessun telecomando fisso, quello che di solito abbiamo a casa. L’utente può installare facilmente l’interfaccia nello schermo dello smart-phone oppure del computer, o nel tablet tramite un ruter14 che crea un network tra i vari device ed il software della lampada. Una volta collegato all’interfaccia, cioè una pagina che utilizza la stessa tecnologia del web, l’utente può coordinare la sua lampada a sospensione. Nello schermo utente si trova una pagina con grafica semplice. Nella parte sinistra è disposta una lista di moods (atmosfere che desidera l’utente), ci sono già alcuni moods pre settati che l’utente può scegliere, oppure può aggiungere un nuovo mood.

L’utente immagina un desiderio oppure un pensiero e può denominare questo mood coordinando i seguenti componenti: >> la posizione del paralume diffusore, >> se vuole può aggiungere un’animazione >> effetti cromatici: Hue Saturation Brightness (tonalità, saturazione e luminosità) >> tempo di animazione >> può ascoltare una melodia del mood che ha già registrato premendo il pulsante “play”, oppure premendo “learn” può registrare la sua melodia fischiando, e creare un suo mood personalizzato. Nonostante siano passati quasi 25 anni dal momento in cui Norman suggerì l’interfaccia nel rapporto di interazione tra uomo e macchina, questo principio è applicabile e sfruttabile ancora oggi.

Verifica che l’interfaccia della lampada “UFA” sia funzionante. Norman dice che « Un metodo importante per rendere i sistemi più facili da imparare e da usare è renderli esplorabili, incoraggiare l’utente a sperimentarne e apprenderne le possibilità mediante un’ esplorazione attiva.» Ci sono tre componenti da verificare. « 1. In ogni stato del sistema l’utente deve poter vedere subito quali siano le azioni consentite ed essere in grado di eseguirle. La visibilità funge da suggerimento, ricordandogli le varie possibilità e invitandolo a saggiare nuove idee e metodi.» Il caso della lampada “ UFA “ > L’utente può comprendere subito il

14 - (dall’inglese instradatore) è un dispositivo elettronico che, in una rete informatica a commutazione di pacchetto, si occupa di instradare i dati, suddivisi in pacchetti, fra reti diverse.

sistema di coordinamento della lampada in quanto il grafico di ogni parametro è molto simile a quello che usano sia lo smart-phone che le impostazione del computer attuale. « 2. L’effetto di ogni azione dev’essere visibile e facile da interpretare. Questa proprietà permette all’utente di imparare gli effetti di ciascuna manovra, di sviluppare un buon modello mentale del sistema e di scoprire le relazioni causali fra azioni e risultati. L’immagine del sistema svolge un ruolo decisivo ai fini della possibilità di un tale apprendimento.» Il caso della lampada “ UFA “ > La novità di questa interfaccia è la registrazione sonora dei fischi dell’utente. Basterà toccare il pulsante virtuale “learn” e subito dopo l’utente riceverà un feedback dall’altoparlante che simulerà lo stesso tono dell’utente appena registrato. « 3. Le azioni non devono comportare costi. Quando un’azione ha effetti indesiderabili, dev’essere facilmente reversibile. Ciò ha particolare importanza con i sistemi computerizzati. Nel caso di azioni irreversibili, il sistema deve segnalarne i possibili effetti prima che siano eseguiti e dev’esserci tempo sufficiente ad annullare il piano d’azione. Oppure l’azione dev’essere difficile da eseguire, non esplorabile. Comunque, la maggior parte delle manovre dovrebbero essere innocue ed aperte all’esplorazione e alla scoperta. » Il caso della lampada “ UFA “> Naturalmente non possiamo costringere a fischiare a tutti gli utenti che non sentono di eseguire quest’azione ludica ma ci sono pre impostati alcuni moods, con melodie già registrate, che quindi l’utente può utilizzare solo scegliendole dalla lista.

Manuale per utente IMPORTANTE! Togli sempre la tensione al circuito prima di iniziare l’installazione. In alcune nazioni l’installazione elettrica può essere effettuata solo da un elettricista autorizzato. Per maggiori informazioni, contatta l’autorità locale per l’energia elettrica.

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Dettaglia A

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DETTAGLIO B

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Commercializzazione La possibilità di commercializzare il prodotto presenta alcune strade: quella più sicura per realizzare il progetto è quello di trovare un’azienda disposta a metterlo in produzione, ma dopo l’esperienza che ho avuto modo di fare presso Foscarini, ho capito che l’iter non è facile. Secondo me ci possono essere alternative più interessanti.

Circa un anno fa ho scoperto l’esistenza del crowd funding. Per la preparazione all’esame avevo già cominciato ad avvicinarmi a questo sistema, cercavo di capire le possibilità per produrre oggetti autonomamente. Per via delle tempistiche legate alla presentazione della tesi, ho dovuto organizzare le prime prototipazioni senza l’utilizzo del crowd funding ma in seguito vorrei sfruttarne le potenzialità.

Che cos’è crowd funding? Il crowd funding o crowdfunding (dall’inglese crowd, folla e funding, finanziamento) è un processo collaborativo di un gruppo di persone che utilizza il proprio denaro per sostenere gli sforzi di persone ed organizzazioni. È un processo di finanziamento dal basso che mobilita persone e risorse. Il termine trae la propria origine dal crowd sourcing, processo di sviluppo collettivo di un prodotto. Il crowd funding si può riferire a processi di qualsiasi genere, dall’aiuto in occasione di tragedie umanitarie al sostegno all’arte e ai beni culturali, al giornalismo partecipativo, fino all’imprenditoria innovativa e alla ricerca scientifica. Il web è solitamente la piattaforma che permette l’incontro e la collaborazione dei soggetti coinvolti in un progetto di crowd funding.

Oggi ci sono tante organizzazioni di crowd funding, ma Kickstarter è l’organizzazione che maggiormente funziona ed ha realizzato già tantissimi progetti.

Kickstarter è una piattaforma di finanziamento per i progetti creativi. Qualsiasi progetto, dai films, giochi, musica per arte, design e tecnologia. Kickstarter è pieno di progetti ambiziosi, innovativi e fantasiosi che prendono vita attraverso il sostegno diretto degli altri.

Migliaia di progetti creativi sono finanziati su Kickstarter in questo momento. Ogni progetto è creato autonomamente e realizzato direttamente dalla persona che c’è dietro di esso. I registi, musicisti, artisti e designer che vedete su Kickstarter hanno il controllo completo e la responsabilità dei loro progetti. Passano settimane a costruire le proprie pagine di progetto,

Sviluppo del prototipo funzionante

a girare i loro video e a fare brainstorming per pensare a quali ricompense offrire ai sostenitori. Quando sono pronti, i creatori lanciano il loro progetto condividendolo con la comunità.

Ogni creatore del progetto pone un obiettivo di finanziamento e la sua scadenza. Se il progetto riesce a raggiungere il suo obiettivo di finanziamento, tutte le carte di credito dei finanziatori sono imputate al termine della scadenza. Se il progetto fallisce, non raggiungendo l’obiettivo di finanziamento, nessuno dei finanziatori pagherà. Il finanziamento su Kickstarter è tutto oppure niente.

Questa filosofia di crowd funding è molto democratica e per noi nuovi designer è un ottimo campo da sfruttare per le nostre idee.

Strategia di produzione

Capitolo 6: Tecnologia

Tecnologia

Studio dell’Arduino L’anno scorso ho partecipato a un workshop su Arduino “Less is Next” organizzata dall’ISIA di Firenze. Il seminario era organizzato con due distinti gruppi di lavoro: uno lavorava alla programmazione del circuito tramite la scheda Arduino, l’altro gruppo si occupava di effettuare delle riprese video in soggettiva, utilizzando i-phone e i-pad. Successivamente i filmati venivano mostrati a spettatori cui erano stati applicati sensori cutanei in grado di captare la temperatura corporea e di inviarla, passando per Arduino, a dei monitor di controllo. In questo modo tutti potevamo controllare le reazioni dello spettatore alla visione del filmato. Quando lo spettatore si emozionava sullo schermo potevamo leggere le variazioni della sua temperatura corporea che veniva registrata in un tracciato temporale. Nonostante non fosse possibile capire esattamente l’intensità o il tipo di emozioni provate dallo spettatore l’esperimento per me fu da considerarsi riuscito: avevo capito le possibilità nascoste in quella piccola scheda elettronica.

LED Green

LED Red

LED Blue

Introduzione; Che cos’è Arduino?15 Arduino è una piattaforma open-source di physical computing, basata su una semplice scheda e su un ambiente di sviluppo che implementa il linguaggio Processing. Arduino può essere usato per sviluppare oggetti interattivi indipendenti o può essere collegato a software sul computer (Flash, Processing, Max/ MSP). Le schede possono essere assemblate a mano o acquistate pre-assemblata. Arduino differisce da altre piattaforme che si possono trovare sul mercato per i seguenti motivi: Il Progetto Arduino è stato sviluppato per un ambiente educativo ed è quindi ottimo per chi non ha molta esperienza di programmazione. Si tratta di un ambiente multipiattaforma, e può quindi essere eseguito su Windows, Macintosh e Linux. Esso si basa sulla programmazione IDE Processing È programmabile tramite un semplice cavo USB. Si tratta di un sistema hardware/software open-suore. Se si desidera è possibile scaricare lo schema elettrico, comprare tutti i componenti, e costruirsi autonomamente una scheda senza dover pagare nulla ai creatori di Arduino. È un prodotto made in italy La filosofia di Arduino: creare facendo. La filosofia di Arduino è basata su un approccio molto pratico, che consente di fare e sperimentare facilmente diverse soluzioni informatiche, fino a trovare quella che meglio si avvicina allo scopo del nostro progetto. 15 - Dal manuale “Getting started with Arduino”

Altoparlante

Tecnologia

Scheda LED

Motore passo passo

Scheda wi-fi

Scheda Arduino

Driver motore passo passo

Si tratta di una costante ricerca di modi più veloci e più precisi per costruire migliori prototipi. Con Arduino si possono esplorare tecniche di prototipazione elettronica basate sull’approssimazione successiva dei risultati. L’ingegnere classico si basa su un rigoroso processo per andare dal punto A al punto B, mentre il metodo Arduino consente di “perdersi” lungo il tragitto e magari di riuscire a trovare una opportunità C, non prevista nel progetto ma egualmente utile a raggiungere il risultato. Gli ingegneri creatori di Arduino raccontano così la nascita del loro progetto.

Tecnologia

diretta e immediata dei designer: la maggior parte degli strumenti utilizzati presupponeva conoscenze approfondite di ingegneria elettronica. Negli ultimi anni i microcontroller sono diventati meno costosi e più facili da usare consentendo la creazioni di strumenti migliori. Con Arduino gli strumenti sono diventati ancora più semplici e utilizzabili anche da persone senza conoscenze specifiche di elettronica, consentendo la creazione di progetti dopo appena pochi giorni di training sulla scheda. Hardware

“Siamo da sempre stati appassionati di bricolage perché il bricolage ci consentiva di giocare con la tecnologia in modo aperto e a volte di riuscire a trovare qualcosa di non previsto. Quando pensavamo alla “prototipazione opportunistica” ci chiedevamo: -Perché spendere tempo e energia per costruire da zero un processo che richiede tempo e profonda conoscenza tecnica, mentre possiamo prendere i dispositivi già realizzati e sfruttare il duro lavoro fatto da grandi imprese e bravi ingegneri? A Ivrea dopo la scomparsa della Olivetti c’erano discariche della zona piene di componenti per computer, componenti e dispositivi elettronici di qualsiasi tipo, una vera miniera d’oro per noi! Con pochi euro abbiamo cominciato a creare i nostri prototipi”.

Ecco un semplice disegno della scheda Arduino con una spiegazione di ciò che ogni elemento della tavola può fare:

Creare facendo: l’approccio dell’Interaction Design

La scheda può essere alimentata dalla porta USB o dalla presa di corrente. Se il ponticello contrassegnato SV 1 è il più vicino alla presa USB allora la scheda è alimentata da USB. Se è sui 2 pin più vicini al connettore DC, allora è alimentato attraverso la presa di corrente.

“Interaction Design: è ciò che riguarda la progettazione di ogni esperienza interattiva” Essa si applica anche alla creazione di esperienze significative tra persone e manufatti. È anche un buon modo per esplorare la creazione di relazioni fra uomo e macchina. L’interaction design incoraggia l’utilizzo della progettazione iterativa basata su prototipi di sempre maggiore fedeltà. Questo approccio può essere esteso per includere prototipazione con nuove tecnologie o con componenti elettroniche. Questo particolare tipo di Interactive Design si chiama Physical Computing. Creare facendo: che cos’è il Physical computing? Physical Computing include la prototipazione con componenti elettroniche, sensori, attuatori e microcontrollori per creare materiali per designer e artisti. Esso prevede la progettazione di oggetti interattivi che attraverso sensori, e attuatori guidati dal movimento fisico o dall’uso pratico consentano di creare software “behaviour implemented” ovvero software che cambia a seconda del comportamento dell’utente. In passato utilizzare l’elettronica significava dover interagire con gli ingegneri e questo impediva l’azione

( inserire immagine d’Arduino) >> 14 digitali I / O (pin 0-13) possono essere ingressi o uscite come stabilito nel software. >> 6 Analogico in (pin 0-5) sono dedicati pin di ingresso analogici. Questi valori racconto analogici (valori di tensione) e le trasformano in un numero compreso tra 0 e 1023. >> 3 Out analogico (pin 9, 10, 11) queste sono in realtà 3 dei pin digitali che possono essere riassegnati a fare uscita analogica.

Software Altra componente fondamentale del progetto Arduino è il suo software. Si tratta di uno speciale programma in esecuzione sul computer che permette di scrivere programmi per la scheda Arduino in un linguaggio semplice (sul modello del linguaggio Processing). In maniera assolutamente semplice quando si preme il pulsante che consente di caricare il programma alla scheda: il codice scritto viene tradotto in linguaggio C, che normalmente è abbastanza difficile da usare per un principiante. Il dispositivo interattivo La maggior parte degli oggetti costruiti con Arduino seguono uno schema molto semplice chiamato “dispositivo interattivo”. Si tratta di un circuito elettronico in grado di percepire l’ambiente utilizzando componenti chiamati “sensori” e di elaborare delle informazioni attraverso “comportamento” implemen-

Tecnologia

tato sotto forma di software. Inserire immagine

Il dispositivo sarà in grado di interagire con il mondo intorno tramite degli “attuatori”. Sensori e attuatori Sensori e attuatori sono componenti elettronici che permettono a un dispositivo elettronico di interagire con il mondo. Dal momento che il microcontrollore è un computer molto semplice (può solo elaborare i segnali elettrici, un po ‘come gli impulsi elettrici che vengono inviati tra i neuroni nel nostro cervello), per essere in grado di rilevare la luce, la temperatura o altre grandezze fisiche ha bisogno di strumenti in grado di convertire preventivamnete in stimoli elettrici le informazioni di maggiore complessità; come l’occhio, per esempio, converte la luce in segnali che vengono inviati al cervello tramite nervi. Nel mondo dell’elettronica, si utilizzano dei semplici dispositivi detti LDR (fotoresistenze) in grado di misurare la quantità di luce che lo colpisce e riporta indietro come un segnale che può essere compreso dal processore. Una volta che i sensori sono stati letti, il dispositivo ha le informazioni necessarie per “decidere” come reagire. Questo viene fatto attraverso gli attuatori. Questi sono componenti elettronici che possono convertire un segnale elettrico in un’azione fisica; come i muscoli che ricevono i segnali elettrici dal cervello e li convertono in movimento. Nel mondo elettronico queste funzioni potrebbero essere svolte da un motore elettrico.

Studio di LED

Il Led ( Light Editing Diode) è uno speciale tipo di diodo17, costituito da un sottile strato di materiale semiconduttore drogato18, che emette luce quando è attraversato da corrente elettrica a bassa tensione. Il Led applica le proprietà ottiche dei materiali semiconduttori utilizzati per realizzare i componenti elet-

16 - CARDILLO, Marco; FERRARA, Marinella 2008 - MATERIALI INTELLIGENTI, SENSIBILI, INTERATTIVI: 02. Materiali per il design, Milano: Lupetti

17 - La piroelettricità è il fenomeno di elettrizzazione che consiste nella comparsa di cariche elettriche di segno opposto sulle facce di alcuni cristalli, per effetto di una differenza di temperatura tra le superfici. La ferroelettricità è la capacità di un cristallo di orientare il proprio dipolo nel senso del campo elettrico applicato.

18 - Il flocculo è un aggregato id particle all’interno id solution colloidal.

tronici come i diffusi transistor19. Il dispositivo è stato sviluppato inizialmente nel campo dell’optoelettrici con quelli ottici. Il primo diodo ad emissione di luce è stato prodotto nei laboratori della General Electric nel 1960. Durante alcuni esperimenti sullo spettro della luce, l’ingegnere Nick Holonyak scoprì che la lunghezza d’onda emessa dal composto di arseniuro di gallio (GaAs) variava dall’infrarosso alla luce visibile. Modificando la composizione chimica del cristallo stesso, lo stimolo elettrico trasmesso nel composto poteva essere trasformato in calore o in luce, in base alle percentuali dei semiconduttori utilizzati20. Attualmente i Led disponibili in commercio sono composti da semiconduttori inorganici come l’arseniuro di aglio (GaAs), il fosfuro di aglio (GaP), il fosfuro arseniuro di aglio (GaAsP), il carburo di silicio (SiC) e il nitrirò di aglio e indio (GaInN). La scelta dei composti determina l’efficienza elettrica e ottica del dispositivo, l’intensità luminosa e la tonalità della luce21. I dispositivi più diffusi per le applicazioni pratiche sono composti da InGaAIP (Indio-Galio-Alluminio-Fosforo), da InGaN (Indio-Gallio-Azoto) e da nitrirò di gallio (GaN) con emissioni di luce di colore rosso, verde e blu. Dalla loro combinazione è possibile ottenere tutte le variazioni cromatiche desiderate nel sistema (RGB). Il dispositivo è realizzato con un circuito integrato, montato in cima a un chip in silicone che fornisce le connessioni elettriche e protegge il circuito del semiconduttore dalle scariche elettrostatiche ESD(Electro Static Discharge). Il chip è rivestito da una capsula di resina epossidica con funzione di conduttore termoelettrico e di protezione contro gli urti. I Led hanno un’efficienza luminosa cinque volte superiore rispetto alle normali lampade a incandescenza, con una durata di circa dieci anni e un notevole risparmio energetico. Al contrario dei comuni sistemi elettrici, in cui il filamento funziona a temperature elevatissime, i Led emettono luce “fredda” ovvero senza emissione di calore.

19 - Con il termine sol-gel si indica una sospensione colloidale in grado di solidificare formando un gel. Il processo, che implica il passaggio da una face liquida di sol a una fase solida di gel, è utilizzato per ottenere materiali vetrosi e ceramici monolitici, polveri ultrattivi, fibre ceramiche, membrane inorganiche, rivestimenti in film sottili di ossidi metallici e areogel. Il semilavorato poroso viene successivamente trattato chimicamente e portato ad alte temperature, per formare ossidi di elevata purezza. Nella fase solida il gel può essere drogato, ovvero addizionato con altre sostanze per conferire proprietà specifiche al composto ottenuto.

20 - Un materiale polarizzato risponde allo stimolo di un campo elettrico formando un dipolo orientato in modo tale da contrastare il campo applicato.

21 - La prevosti è un minerale scoperto nel 1839 da Gustav Rose. Il nome deriva dal mineralogista russo L.A. Prevosti (1792-1856) che identificò e classificò tutti gli ossidi con struttura simile (prevosti) caratterizzata da proprietà fisiche ed elettro-ottiche, quali la super-conducibilità, la ferro- e piezo- elettricità, il magnetismo e la catalizzazione nelle reazioni elettrochimiche.

I diodi luminosi sono stati applicati, inizialmente, nel settore delle comunicazioni per la trasmissione dei dati con impulsi ultrabrevi nei sistemi a fibra ottica. Successivamente, si sono diffusi nella maggior parte dei dispositivi elettronici come spie luminose e indicatori per fornire un feedback sullo stato del sistema. I recenti sviluppi della ricerca permettono la produzione di dispositivi leggeri e piccoli, delle dimensioni di soli 5 millimetri, con la possibilità di visualizzare immagini e testi in modalità dinamica. Gli innovativi Led ad alta potenza sono applicati nel settore della segnaletica e nei sistemi di illuminazione di emergenza. La tecnologia è utilizzata di recente anche nell’industria automobilistica per produrre i gruppi ottici delle autovetture come i fanali, i lampeggiatori e gli stop. I dispositivi di ultima generazione sono applicati nel settore dell’illuminotecnica per sostituire le sorgenti luminose tradizionali a incandescenza.

Studio del motore passo passo Il motore passo-passo spesso chiamato anche step o stepper è un motore elettrico sincrono in corrente continua senza spazzole che può suddividere la propria rotazione in un grande numero di step. La posizione del motore può essere controllata accuratamente senza dover ricorrere al controllo ad anello chiuso (feedback) se la taglia ed il tipo di motore sono scelti in modo adeguato all’applicazione. È considerato la scelta ideale per tutte quelle applicazioni che richiedono precisione nello spostamento angolare e nella velocità di rotazione, quali la robotica, le montature dei telescopi ed i servomeccanismi in generale. Tuttavia ultimamente vengono spesso sostituiti da motori brushless o da attuatori voice-coil per le applicazioni di fascia alta. Vantaggi dei motori passo passo >> Se costruiti con tecnologia comune hanno un costo non elevato, relativamente ad altri tipi di motore con analoghe prestazioni. >> È possibile realizzare azionamenti di precisione controllati da computer in catena aperta, cioè senza utilizzare sensori di posizione o di velocità. Sono quindi utilizzabili con relativa semplicità e senza richiedere particolare potenza di calcolo. >> Hanno un’elevata robustezza meccanica ed elettrica: infatti non esistono contatti elettrici striscianti e, se necessario, possono essere realizzati anche in ambiente completamente stagno. >> È facile far compiere all’albero piccole rotazioni angolari arbitrarie in ambedue i versi e bloccarlo in

Tecnologia

una determinata posizione. >> La velocità di rotazione può essere molto bassa anche senza l’uso di riduttori meccanici. >> Hanno molto spesso momento d’inerzia piuttosto basso >> Sono molto stabili nella posizione a rotore bloccato e non presentano pendolamenti come nei sistemi brushless >> Se dimensionati bene non necessitano di alcuna taratura. Il principio di funzionamento I motori passo-passo sono motori che, a differenza di tutti gli altri, hanno come scopo quello di mantenere fermo l’albero in una posizione di equilibrio: se alimentati si limitano infatti a bloccarsi in una ben precisa posizione angolare. Solo indirettamente è possibile ottenerne la rotazione: occorre inviare al motore una serie di impulsi di corrente, secondo un’opportuna sequenza, in modo tale da far spostare, per scatti successivi, la posizione di equilibrio. È così possibile far ruotare l’albero nella posizione e alla velocità voluta semplicemente contando gli impulsi ed impostando la loro frequenza, visto che le posizioni di equilibrio dell’albero sono determinate meccanicamente con estrema precisione.

Effetti fonici La lampada UFA ha una capacita di fornire un feedback con un piccolo altoparlante che ho ricuperato smontando dal vecchio schermo dismesso. L’ho al lato del motore passo passo fissandolo al ponte di supporto per la parte meccanica. Quando utente registra i suoni dai fischi tramite l’apparecchio ( lo schermo del smart-phone oppure computer ) , l’altoparlante ripete i suoni, simulando i toni appena prodotti dal’ utente. Quest’operazione oltre a fornire un feedback sul tipo di messaggio percepito e attuato dal sistema contribuisce una sensazione ludica. L’altoparlante è un attuatore che converte un segnale elettrico in onde sonore. Si può quindi definire un trasduttore elettroacustico. Il suono in sostanza è generato da una serie di compressioni e rarefazioni dell’aria, compito dell’altoparlante è generare tali compressioni e rarefazioni nell’ambiente d’ascolto. Gli altoparlanti attuali stanno andando verso un rapporto dimensioni-potenza sempre più ridotto al fine appunto di minimizzare gli ingombri, così che se una volta un altoparlante da 8 pollici (20,32 centimetri) era ad esempio sinonimo di bassa potenza (8/10 watt), oggi a parità di diametro si possono avere wo-

Tecnologia

ofer molto potenti che si attestano anche sui 100/150 watt nominali, basti vedere l’evoluzione del settore car-audio.

Paraboloidi: microfono parabolico

 b 1− b 2 + 4ac  F− ,  4a  2a

fuoco:

Poiché la lampada UFA riceve comandi sonori sotto forma di modulazioni di fischi da parte dell’utente, ed è inoltre in grado di percepire i rumori d’ambiente, ho pensato d’inserire la forma parabolica all’interno della plafoniera, in modo tale che i suoni arrivino al punto di fuoco della parabola.

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Le proprietà geometriche della parabola possono essere sfruttate per concentrare le onde di propagazione acustica da un determinato punto prestabilito ad un altro, analogamente al fenomeno che si verifica negli specchi ustori con l’irradiamento solare. Si dice che questo straordinario effetto acustico si verifichi in alcune cattedrali tra nicchie distanti, permettendo a due persone molto lontane tra loro di sussurrare l’un l’altro in mezzo al rumore dell’ambiente circostante: due paraboloidi posti uno di fronte all’altro, distanti oltre un centinaio di metri, rendono possibile questo effetto particolarmente suggestivo. Sussurrando nel fuoco di uno si può essere sentiti chiaramente al centro del fuoco dell’altro paraboloide. Questo fenomeno si manifesta grazie al paraboloide di rotazione, curva in tre dimensioni, ampiamente studiata da Archimede, che si ottiene facendo ruotare una parabola attorno al suo asse principale. Un semplice esperimento ci aiuta a comprendere a pieno le proprietà acustiche dei paraboloidi, e la validità delle loro applicazioni tecniche. Si deve considerare che, provenendo da una certa distanza, le onde sonore si possono considerare parallele all’asse del paraboloide, perciò si concentrano nel fuoco del paraboloide. Se applichiamo su di esso un microfono, proprio grazie a questa sua collocazione, potrà cogliere anche suoni estremamente tenui, così da amplificarli e renderli udibili anche all’orecchio umano. Gli studi di Archimede sulle proprietà geometriche della parabola sono da considerarsi alla base di numerose realizzazioni della tecnologia odierna: le antenne paraboliche, con le quali riceviamo la televisione satellitare, sfruttano precisamente le proprietà della parabola. Allo stesso modo i grandi radiotelescopi funzionano con lo stesso principio. Definizione: la parabola è il luogo geometrico dei punti del piano equidistante da un punto fisso, detto fuoco, e da una retta fissa, chiamata direttrice.23

22 - Web site; Museo Arkimedeion

23 - web site; Math.it

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Conclusione “ Imparare facendo” è una frase che una progettista deve sempre avere presente, perché anche se la partenza della progettazione della “UFA”, è partita da una piccola ispirazione, mi ha insegnato molte cose. Ho compreso che una progettista oltre a disegnare sul foglio oppure sul computer, deve trovare ispirazione, smontare le cose, bruciare le schede, deve sbagliare, deve essere curiosa e attratta dalle cose che la circondano nella vita quotidiana. Come è accaduto per altri progetti che ho inserito nel mio portfolio in questi tre anni di studio all’Università, anche questo della UFA è sempre sotto studio e continua rielaborazione, devo continuare a migliorarne ogni dettaglio: sul problema dinamico, sull’intensità della luce, sulla sensibilità del ricevitore ecc. Desideravo creare una lampada che potesse interagire con l’utente e inizialmente il problema mi sembrava troppo difficile e complesso da affrontare. Nel percorso di progetto, continuavo a modificare ogni componente, perché dentro lo schermo del CAD i disegni sembravano perfetti, ma quando montavo il modello scoprivo che tante cose non funzionavano bene. Però mi ricordo che dopo una lunga giornata di riflessione e lavoro, alle quattro di mattina, per la prima volta finalmente la lampada ha funzionato: il movimento del motore insieme alla luce, era per me il raggiungimento di un traguardo oltre che una scena molto bella da vedere E’ molto importante tenere sempre presente la soddisfazione dell’utente, per questo motivo il progettista deve fare ricerca sempre, perché ogni anno nasce una nuova tecnologia e naturalmente cambia la situazione della società e dell’ambiente. Grazie alle nuove tecnologie come l’Arduino e Stampante 3D, il progettista può acquistare una capacità produttiva quasi infinita. Ho già in progetto di lavorare a nuove idee tipo: creare cover per il nuovo i-phone, una stampante 3d con il sistema del riciclaggio ecc. Credo molto nella forza delle idee e della progettazione, sono sicura che attraverso il nostro lavoro si possa dare un valido contributo per migliorare la qualità della vita.

Ringraziamenti Per scrivere questa tesi, senza l’aiuto di molte persone, non sarei stata in grado di completarla evitando di essere in panico. Vorrei esprimere le gratitudine a tutte le persone che mi hanno aiutato nell’arrivare alla fine.

ISIA (Istituto Superiore per le Industrie Artistiche) Firenze, che in questi tre anni ho frequentato. È stata veramente un’esperienza meravigliosa. Ho imparato veramente tante cose, oltre quello che immaginavo. Essendo la straniera, all’inizio mi preoccupava la socializzazione con gli altri studenti, ma tutti i compagni della classe mi hanno aiutato e mi hanno dato un’occasione di collaborare con loro divertendoci.

L’azienda FOSCARINI, che ho frequentato per il programma dello stage, particolarmente la sede di ricerca e sviluppo, soprattutto Marco Martin, mi ha dimostrato il metodo per diventare un grande designer, mi ha lasciato l’ispirazione per la creatività.

Giorgio Berretti, il mio relatore di tesi che fin dall’inizio mi ha dato la sua fiducia. Mi ha dato sempre consigli con la sua conoscenza da saggio e nonostante il mio progetto fosse talmente difficile da realizzare, con la sua pazienza, mi ha accompagnato fino alla fine.

Andrea Moscardini, il mio correlatore di tesi, nel suo luogo, il laboratorio di modellistica. Ma quante volte ci andavo con la disperazione? E uscire con la soddisfazione? “Sapere facendo” è la frase per Lui, che con la sua massima manualità mi aiutava a sviluppare qualsiasi modello.

Vincenzo Cutungno, un esperto di ceramica e porcellana, collaboratore esterno. Il paralume diffusore che è fatto di porcellana, senza il suo aiuto, non sarebbe mai stato con una forma così piacevole e la qualità della materiale raffinata.

Lorenzo Domizioli, mi ha dedicato tanto tempo per fare la correzione in italiano con la pazienza e mi ha incoraggiato a portare avanti il progetto. Cristina Zannoner, all’ ultimo momento mi ha aiutato a fare la correzione in italiano con la sua massima generosità.

Sara Marini, oltre ad essere la mia amica dell’ISIA, mi ha aiutato a fare la correzione in italiano e sempre mi sollevava quando ero bloccata davanti al muro alto.

Giacomo Russo, è un esperto di radio tecnica, collaboratore esterno. Fin dall’inizio mi ha fatto creare il circuito e ha fatto tante esperienza sull’ elettronica. Smontare stampante, aggiustare per la blocca fune, con la sua super manualità ha risolto un sacco di problemi.

Ester Pacciolla, che da quando ho cominciato questo progetto, mi ha sempre rincuorata, con il suo piatto di orecchiette e mi dava tanta ispirazione per il nuovo progetto.

Antonio Russo, che quando lavoravo per questo progetto, ogni volta che volevo mollare, mi consolava con il suo sorriso e la canzoncina che suonava.

I miei genitori, Kenji Tanabe e Noriko Tanabe, che sono stati un supporto meraviglioso e mi hanno incoraggiato a proseguire gli studi.

Giosuè Russo, è programmatore, web designer, collaboratore esterno. Dal momento in cui è nato questo progetto siamo stati sempre insieme a studiare, lavorare, mangiare. Senza il suo talento geniale il progetto “UFA” non sarebbe mai stato completato.

Bibliografia ASHBY, Mike; JOHNSON, Kara 2002 Materials and Design, Oxford: Elsevier limited of the Boulevard ( tr. It. Materiali e Design: L’arte e la Scienza della selezione dei materiali per il progetto, Milano: Casa editrice Ambrosiana 2005 MUNARI, Bruno 1996 Da cosa nasce cosa: appunti per una metodologia progettuale, Bari: Economica Laterza CARDILLO, Marco; FERRARA, Marinella 2008 MATERIALI INTELLIGENTI, SENSIBILI, INTERATTIVI: 02. Materiali per il design, Milano: Lupetti DEL CURTO, Barbara ; FIORANI, Eleonora ; PASSARO, Caterina 2010 LA PELLE DEL DESIGN: Progettare la sensorialità, Milano: Lupetti

DENI, Michela 2002 Oggetti in azione. Semiotica degli oggetti: dalla teoria all’analisi, Milano: Franco Angeli DENI, Michela 2008 La semiotica e il progetto. Design, comunicazione e marketing, Milano: Franco Angeli LEFTERI, Chris 2007 MAKING IT: Mdanufacturing techniques for product design, London: Laurence King Pubblishing Ltd MCLUHAN, Marshall 1964 Understanding Media, New York: Mc GrawHill Book Company, ( tr. It gli strumenti del comunicare. I significati psicologici e sociali di ogni sistema di comunicazione, Milano: il Saggiatore 1967 ) NORMAN, Donald A. 1998 The Psicologi of Everyday Things, New York: Basic Books, Inc., Publishers( tr. It. La caffettiera del masochista. Psicopatologia degli oggetti quotidiani, Firenze: Giunti Editrice, 2009 ) NEWARK, Quentin 2006 INTRODUZIONE ALLA GRAFICA, Edizione originale ©Rot Vision SA (it Logos, Modena)

Tesi di diploma di primo livello a.a. 2012/2013 UFA: Dalla voce alla luce una lampada modulare in grado di riconoscere comand vocali. Integrazione del controllo attraverso interfaccia web. Studente: Maki Tanabe Relatore: Prof. Giorgio Berretti Correlatore: Prof. Andrea Moscardini

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M inist er o d ellâ&#x20AC;&#x2122; Ist r uzione, Univer sit Ă e Ric er ca Alt a For mazione Ar t ist ic a, Music ale e Co reu t i ca FIREN Z E Ur b ino Rom a Faenza