NANOTECNOLOGIE PER L'ARCHITETTURA SOSTENIBILE: I MATTONI IN TERRA CRUDA

Progetto: Research project

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Lo specifico campo, per questo programma di ricerca, scaturisce da tre ordini di considerazioni. La prima riguarda le ARCHITETTURE IN TERRA CRUDA, emblema della tradizione, che da vari millenni documenta civiltà e culture. Questo materiale: è caratterizzato da un’ampia variabilità, dipendente dal luogo geografico e dal tempo; richiede un particolare livello di competenza tecnica e procedurale; offre ottime prestazioni sul piano energetico ed ecologico; è affetto da problemi legati alla durabilità sia fisica che chimica; presenta particolare debolezza sul piano meccanico ed è vulnerabile ai terremoti.La seconda considerazione riguarda le tecnologie innovative, le NANOTECNOLOGIE come insieme di tecnologie, tecniche e processi atti a caratterizzare la materia in una dimensione compresa tra 100 nanometri (nm) e 1nm; ciò significa operare a livello molecolare, dal momento che 1nm è un miliardesimo di metro. Le nanotecnologie puntano a creare materiali, dispositivi e sistemi con dimensioni a livello molecolare, con caratteristiche notevolmente migliori rispetto a quelli tradizionali o del tutto nuove, in quanto le proprietà e il comportamento della materia a livello nanometrico offrono l’opportunità per la realizzazione di strutture e dispositivi che operano in maniera radicalmente diversa rispetto a quelli con dimensioni macro.La terza considerazione si riferisce alla SOSTENIBILITÀ, termine utilizzato inizialmente per connotare una auspicata correzione delle dinamiche di sviluppo economico, che rapidamente è diventato di uso comune ed è stato via via impiegato per caratterizzare non solo il “modello di sviluppo”, ma anche le singole situazioni in cui tale modello si concretizza: da produzione sostenibile a mercato sostenibile, fino ad edificio sostenibile. Un edificio, cioè, cui per “stare in piedi” si chiede di soddisfare un requisito di “stabilità globale”: non solo l’equilibrio strutturale, ma anche quello fra le sollecitazioni indotte dall’uomo e la capacità di resistervi da parte dell’ecosistema, nell’immediato e ancor di più nel medio e nel lungo periodo; e, ancora, si chiede di contribuire a realizzare una rete di relazioni positive, capaci di autosostenersi con il minimo di apporti esterni, non conflittuali con il contesto fisico e sociale, a scala locale e globale.Evitare d’impiegare materiali inquinanti e privilegiare invece i materiali organici naturali, utilizzare elementi riciclati, limitare il ricorso a combustibili fossili, ridurre la produzione di rifiuti e il consumo energetico dell’edificio in costruzione o in esercizio, sono i criteri che in buona parte si ritrovano fra quelli che ispirano il concetto moderno di sostenibilità. La terracruda è un MATERIALE COMPOSITO naturale, che deriva dalla combinazione di più materiali (argilla, sabbia, quarzo, calcite, ecc.) che, rimanendo fisicamente distinti, generano un nuovo materiale con proprietà superiori rispetto a quelle dei componenti di partenza; i singoli materiali che formano i compositi sono chiamati COSTITUENTI. Come la maggior parte dei compositi, la terra cruda è formata da due tipi di costituenti: il LEGANTE o matrice e i RINFORZI. I materiali compositi nascono dalla necessità d’incrementare le prestazioni dei materiali, che vengono così additivati con diversi composti, sia d’origine naturale, sia d’origine sintetica.Il programma di ricerca, partendo dalla terra cruda, mira a creare dei MATERIALI NANOCOMPOSITI, una nuova classe di materiali, caratterizzati da una dispersione delle fasi ultrafine, tipicamente dell’ordine di pochi nanometri; in virtù di questa dispersi

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Diversi sono gli obiettivi della ricerca (OB/), per due motivi. In primo luogo perché la ricerca investe tradizione e innovazione: TRADIZIONE come trasmissione del patrimonio culturale, come complesso delle memorie materiali e immateriali, come insieme di regole a noi pervenute; INNOVAZIONE come introduzione di criteri nuovi, come proposta di un materiale (la terra cruda) e di un componente dell’architettura (il mattone), riferibili al rinnovamento radicale di una prassi costruttiva. In secondo luogo perché la ricerca è pluridisciplinare e richiede un approccio congiunto tra discipline, quali l’architettura, la chimica, le nanotecnolgie.OB/1 - DEFINIRE E SPERIMENTARE UN APPROCCIO AVANZATO. La conoscenza pluridisciplinare non può essere raggiunta una volta per tutte; essa procede per gradi ed è continua nel tempo. Per questo un tale approccio è capace di sostenere le azioni più critiche per costruire l’architettura in terra cruda, riducendone i rischi tecnici, attraverso idonee misure, con strumenti, procedure, processi decisionali critici, incrementando le prestazioni dei suoi componenti.OB/2 - LA CONOSCENZA COME SUPPORTO A PROCESSI DECISIONALI CRITICI. Il secondo obiettivo è quello d’incrementare le basi della conoscenza, per supportare gli operatori del processo edilizio (committenti, progettisti, produttori, imprese, utenti). Così le azioni condotte in tutte le fasi del processo conoscitivo, dalle ipotesi alle sperimentazioni, determineranno conoscenze, sia teoriche che manualistiche, inventari di norme, raccomandazioni, metodi d’indagine, prove e protocolli vari. In particolare:A) È necessario ricorrere alla locuzione PROCESSO CONOSCITIVO per indicare la sequenza di momenti che hanno tra loro in comune il fine della conoscenza e che possono avvenire con aggiornamenti nelle fasi di progettazione, produzione, costruzione ed esercizio.B) L’architettura ha una propria fisicità ed è inserita in un contesto che è in continuo cambiamento; la cultura del progetto risente di questa instabilità, indicando una processualità, segnata dallo scorrere irreversibile del tempo.C) Per il fatto che il mondo esterno non è costituito da fatti indipendenti, ma da fenomeni che si condizionano e danno luogo a scenari in movimento, bisogna considerare non la costruzione in sé, come uno stato finale, ma i PROCESSI COSTRUTTIVI che variano nel tempo in funzione degli uomini, i quali diversamente interagiscono fra loro e con l’ambiente.OB/3 - SELEZIONARE I PIÙ IDONEI RINFORZI NANOSTRUTTURATI per implementare le caratteristiche fisiche e meccaniche dei mattoni in terra cruda. Ciò operando la sintesi e la caratterizzazione chimico-fisica di materiali nanocompositi, ottenuti aggiungendo nanoparticelle di calcio, di argilla o di silice alla miscela convenzionale argilla/sabbia. In altri termini, i materiali nanocompositi dovranno aumentare l’elasticità dei materiali e ostacolare i fenomeni di ritiro e di fessurazione.OB/4 –DEFINIRE I PROTOCOLLI SU INDAGINI, PROVE E CARATTERIZZAZIONI. La variabilità del materiale di base, allo scopo di determinare i parametri fisico-chimici e meccanici del materiale messo in opera, richiede che si predispongano degli adeguati protocolli per studiare la caratterizzazione dei materiali, stabilire le modalità di confezionamento e rilevare le specifiche prestazioni.OB/5 – PROGETTARE E SPERIMENTARE MATTONI IN TERRA CRUDA CON PRESTAZIONI MIGLIORI. L’obiettivo è quello di creare dei MATERIALI NANOCOMPOSITI caratterizzati da una dispersione di nanoparticelle le quali proprietà uniche, non condivise dai convenzionali compositi o microcompo
StatoFinito
Data di inizio/fine effettiva3/22/103/21/12