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E’ prassi ormai consolidata riferirsi al concetto di natura considerando la stessa come un (eco)sistema regolato da logiche non lineari di interazione tra i vari elementi che la compongono. In una simile prospettiva, i processi di crescita e sviluppo – comuni a tutti gli organismi, anche quelli apparentemente molto semplici – permettono il manifestarsi di caratteri emergenti a scala di complessità crescente che conferiscono qualità e performance a livello globale che non sono presenti nei sottosistemi costituenti.
La comunità filosofica e scientifica contemporanea segue una linea di pensiero volta a leggere ed interpretare questi fenomeni, non più descrivibili con il semplice modello lineare-deterministico (il paradigma dell’orologio), attraverso il paradigma della complessità. Anche in architettura stanno emergendo nuovi paradigmi: si pone così particolare attenzione alla costruzione del processo e delle regole che guidano la progettazione cercando di indirizzarne e filtrarne i risultati in base ai requisiti desiderati piuttosto che alla concezione di una forma poi arbitrariamente imposta su processi materiali e costruttivi. L’ispirazione fornita da organismi biologici – dotati di comportamenti dinamici e adattivi che si manifestano tramite l’iterazione di regole e processi – ci permette di collocare l’intervento architettonico all’interno di un complesso sistema le cui funzionalità, proprio come in un organismo, non sono semplicemente date dalle performance dei singoli componenti quanto piuttosto dalla relazione delle diverse parti e di come queste riescano ad auto-organizzarsi nello spazio.

Gli obiettivi della mia tesi di laurea sono volti in prima istanza allo studio e comprensione delle strategie di crescita messe in atto dai miceli nell’esplorazione dell’ambiente circostante. Questi semplici organismi sono in grado di creare networks di distribuzione di risorse e nutrienti estremamente funzionali e complessi, attraverso processi di aggregazione adattativi in funzione delle condizioni ambientali. Tali processi di computazione materiale possono essere simulati in ambiente digitale fornendo così strumenti attraverso i quali poter generare e testare una varietà di possibili sistemi architettonici. Lo scopo di questa prima fase della tesi è di ampliare il più possibile, attraverso lo studio del modello biologico, le potenzialità del sistema architettonico in direzione di un rapporto organico, complesso e integrato nell’ecosistema. In altre parole, parafrasando Arthur C. Clarke :

“Any sufficiently advanced technology is indistinguishable from magic”

“ogni forma sufficientemente avanzata di tecnologia è indistinguibile dalla natura”.

La seconda fase della mia ricerca invece cercherà di comprendere le modalità con cui poter influenzare e indirizzare la crescita del micelio al fine di utilizzarlo come materiale da costruzione o decomposizione e riassimilazione. I miceli, infatti, ed i funghi in genere, rilasciano enzimi capaci di disassemblare molecole organiche complesse in monomeri semplici e facilmente assimilabili. Questo aspetto li rende gli unici organismi viventi capaci di decomporre completamente sostanze (anche tossiche) senza un apparente dispendio energetico. La fitta rete di ife (filamenti unicellulari o pluricellulari, uninucleati o polinucleati di forma cilindrica allungati, che disposti uno sull’altro formano il micelio, ovvero il corpo vegetativo dei funghi) è in grado di colonizzare parecchi metri quadrati di superficie in poco tempo e potrebbe essere guidata artificialmente al fine di indagare le potenzialità di un sistema ibrido che integri materiale organico, inorganico e biologico.
L’esplorazione delle possibili interazioni tra materia e miceli servirà come stimolo di riflessione circa i limiti che intercorrono tra design e funzionalità nonché le probabili implicazioni in termini di estetica e valore architettonico.

English

It’s longstanding practice to refer to nature as an (eco) system governed by non-linear interaction logics among its various elements. In such perspective, growth and development processes, common to all organisms from the most simple, allow to unravel characters of increasing complexity that attribute quality and performance at a global level, unseen in the constituent subsystems. Contemporary phylosophic and scientific thought aims at reading and interpreting these phenomena, no longer ascribable to a simple linear-deterministic model, through the paradigm of complexity. This concept can be extended to architecture, where attention is being focused on how process develops and the rules that guide design and planning. The objective is to filter and direct the results on the basis of the requirements desired, rather than imposing pre-defined forms on materials and constructions. Biological microorganisms- provided with dynamic and adaptive behaviours- offer an inspiring model for architecture, in favour of a complex system whose functionality isn’t only the sum of single component performances, but rather the result of interaction between parts and their reciprocal self-organization into space.
My thesis aims at studying and understanding the growth strategies applied by mycelia in the exploration of the surrounding environment. These simple microogranisms are able to create networks of resource and nutrient distribution in an efficient and complex manner, through adaptive aggregation processes in function of environmental conditions. Such processes of material computation can be simulated in a digital environment providing precious tools to generate and test a variety of possible archictectural systems. The purpose of this first phase is, through the study and application of biological models, to direct the architectural system towards an organic, dynamic and integrated relationship with the ecosystem. In other words, to create an architecture that becomes indistinguishable from nature.
Quoting Arthur C. Clarke :

Any sufficiently advanced technology is indistinguishable from magic

“any sufficiently advanced technology is indistinguishable from nature”.

The second phase of my research will try to understand how mycelium growth can be influenced and guided to evaluate its role as construction, decomposition or re-assimilation material. Mycelia, and fungi in general, release enzymes capable of disassembling complex organic molecules in simple and easily assimilated monomers. This ability makes them the only living organism capable of completely decomposing substances (even toxic), without apparent energy expense. The dense network of hyphae (unicellular or multicellular filaments that, arranged one above the other, form the mycelium) is able to colonize several square meters in short time and could be artificially driven in order to investigate the potentiality of a hybrid system that integrates organic and inorganic material.
The exploration of possible interactions among matter and mycelia will serve as a stimulus to reflect on the limitations that exist between design and functionality as well as the implications in terms of aesthetic and architectural value.

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