Corso di Tecnologie per la biocompatibilità Modulo integrativo al corso di Design della materia
II trim. Febbraio / Aprile 2007
Corso di Laurea in Disegno Industriale della Facoltà di Architettura della Seconda Università degli Studi di Napoli
SUN
LABORATORIO INTERDISCIPLINARE DI TECNOLOGIA E CONFIGURAZIONE DELLA MATERIA
ICAR 13 Design della materia
ICAR 12 Tecnologie per la biocompatibilità
Prof. Carla Langella
Prof. Marco Borrelli
ING-IND 22 Le qualità della materia
Le Tecnologie per la biocompatibilità
Un metodo per un corretto progetto ecocompatibile
Prof. Arch. Marco Borrelli
Ricercatore Universitario
SUN_ Facoltà di Architettura
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Corso di Laurea in Disegno Industriale della Facoltà di Architettura della Seconda Università degli Studi di Napoli
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LE DECLARATORIE
ICAR/13 - DISEGNO INDUSTRIALE
I contenuti scientifico-disciplinari riguardano teorie e metodi, tecniche e strumenti del progetto del
prodotto industriale - materiale o virtuale - nei suoi caratteri produttivi, tecnologico-costruttivi,
funzionali, formali e d’uso e nelle relazioni che esso instaura con il contesto spaziale ed
ambientale e con quello dell’industria e del mercato. La natura di tale prodotto (dai beni d’uso e
strumentali ai beni di consumo e durevoli, agli artefatti comunicativi, relazionali, interattivi, alle
strutture relazionali e di servizio) e la sua complessità (dai materiali e semilavorati ai beni
intermedi, ai componenti, ai prodotti finali, fino ai sistemi integrati di prodotto, comunicazione,
servizio) declinano altrettanti metodi e tecniche della progettazione come prassi interdisciplinare,
che, interagendo con i diversi settori merceologici e produttivi, determinano ambiti di ricerca
specifici in continua evoluzione.
ING-IND/22 - SCIENZA E TECNOLOGIA DEI MATERIALI
Il settore racchiude la globalità degli aspetti culturali e professionali relativi alla scienza ed alla
tecnologia dei materiali. Più specificamente, sono in esso incluse le competenze connesse con
struttura e proprietà, progettazione, processi di produzione e trasformazione, impiego, analisi,
caratterizzazione e controllo di qualità, corrosione e degrado, conservazione, ripristino e riciclo di
materiali e loro assemblaggi o combinazioni, aventi interesse ingegneristico, industriale e
biomedico. È, inoltre, patrimonio del settore il complesso delle conoscenze relative ai materiali per
la conversione, l’accumulo e la conservazione dell’energia ed alle tecnologie per la tutela
dell’ambiente.
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LE DECLARATORIE
ICAR/12 - TECNOLOGIA DELL’ARCHITETTURA E DELL’AMBIENTE
I contenuti scientifico-disciplinari riguardano le teorie, gli strumenti ed i metodi rivolti ad
un’architettura sperimentale alle diverse scale, fondata sull’evoluzione degli usi insediativi, della
concezione costruttiva e ambientale, nonchè delle tecniche di trasformazione e manutenzione
dell’ambiente costruito. Comprendono la storia e la cultura tecnologica della progettazione; lo studio
dei materiali naturali e artificiali; la progettazione ambientale, degli elementi e dei sistemi; le
tecnologie di progetto, di costruzione, di trasformazione e di manutenzione; l’innovazione
di processo e l’organizzazione del prodotto industriale sia per l’edilizia che per l’ecodesign; le dinamiche esigenziali, gli aspetti prestazionali ed i controlli di qualità.
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Obiettivo del corso:
Il modulo integrativo:
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Il corso di design della materia, approfondisce il tema dei materiali nell’attuale
scenario del prodotto industriale, e propone una nuova corretta politica di progettazione
ecocompatibile in linea con le attuali normative vigenti in materia di politiche ambientali
dell’Unione Europea.
Il modulo integrativo di tecnologie per la biocompatibilità, affronta
nel’ottica di una interdisciplinarità dei diversi saperi, il tema di un corretto uso ed
approccio metodologico per la progettazione ecorientata, al fine di integrare il momento di
sintesi tra la teoresi e la prassi mediante la definizione di una metodologia.
Obiettivo del contributo del modulo integrativo è quello di approfondire la metodologia di
progettazione di oggetti e sistemi eco-efficienti, il cui ciclo di
vita sia compatibile con il contesto ambientale, sociale e produttivo. Il contributo della
tecnologia dei materiali e dei sistemi di produzione e costruzione dei prodotti, si basa
principalmente sulla comprensione dei principi tecnologici della produzione industriale,
espressa attraverso la conoscenza dei materiali naturali, della loro lavorazione e
produzione e delle tecnologie applicative.
life Cycle Assessment o ciclo di vita del prodotto (
con cui si parte per la comprensione di
LCA) costituisce il principio basilare
una progettazione complessa,
sistemica dei processi produttivi e dei prodotti seguendo passo passo la vita della
materia dall’estrazione alle attività di trasformazione e di trasporto e dopo l’uso sotto
forma di bene economico ritorna alla terra sotto forma di rifiuto. Si tratta di individuare la
storia di un prodotto e/o di un processo “dalla culla alla tomba”
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L’articolazione didattica del corso:
• le lezioni frontali
• partecipazione conferenze convegni e seminari
• partecipazione a visite guidate
L’articolazione didattica del corso prevede l’approfondimento del tema del progetto di design o di ecodesign in linea con
le attuali politiche di sostenibilità ambientale attraverso lezioni teoriche frontali che sviluppano temi secondo il seguente
ordine :
1) Brevi cenni generali e definizioni (glossario)
2) Analisi del rapporto fra forma struttura e funzione in relazione ai nuovi materiali
3) Il ciclo di vita del prodotto ( LCA)
Si proporrà agli studenti la partecipazione a conferenze e convegni nonché a seminari che possono influire ai fini
della integrazione del percorso di conoscenza e di approfondimento scientifico nei diversi settori disciplinari
convergenti al tema del corso di design della materia; tale partecipazione servirà ad acquisire i crediti formativi
necessari al conseguimento della prova finale.
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Definizioni
• Unità ambientale
• assemblaggio
• disassemblaggio
• Ecodesign
• ecolabel europeo
• etichettatura ecologica
• High tech
• marchi ambientali
• norme iso
• norme uni
• processo produttivo
• product design
• product oriented
• product test
• prototipazione
• qualità ambientale
• raccolta differenziata
• semilavorato
• sistema (operativo, di prodotto, di design)
• standard e standardizzazione
• sistema industriale
• Input output
• Sostenibilità ambientale
• Sostenibilità forte
• Sostenibilità debole
• Sviluppo sostenibile
• Riciclaggio
• forma
• materia-le
• struttura
• progettazione ambientale consapevole
• prodotto industriale sufficiente efficiente efficace
• sistema ed ecosistema
• ecocompatibile
• ecologia
• biocompatibile
• biologia
• bionica
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Gli attuali scenari per la progettazione di oggetti di design
Concetti guida per alcune definizioni riconducibili alla progettazione ecosostenibile
La biotecnologia è una scienza che studia in particolare gli incrementi e/o le accellerazioni dei fenomeni naturali di
depolimerizzazione dei materiali plastici, in modo tale che, trascorso il loro ciclo di vita quest’ultimi tornino
nell’ambiente naturale sotto forma di anidride carbonica e acqua.
La bionica è una scienza che impiega una strategia di simulazione della natura allo scopo di produrre innovazione
tecnologica, la bionica si occupa non tanto della forma delle parti e della foggia delle cose, quanto piuttosto di
studiare come la natura faccia accadere le cose, di comprendere le interrelazioni delle parti, l’esistenza dei sistemi.
La bionica è una scienza che studia l’impiego di prototipi biologici per la produzione di sistemi sintetici creati
dall’uomo. La bionica come strumento al servizio del design contemporaneo in quanto pone a fondamento del
progetto di design tre esigenze: integrazioni delle soluzioni funzionali e formali, dinamismo nell’aderire alle esigenze
di progetto, flessibilità nella proposta di soluzioni. Attraverso lo studio del mondo naturale è possibile attingere a
modelli, a criteri ed a soluzioni da riproporre nel design dei prodotti d’uso.
La sostenibilità implica che gli ecosistemi del mondo si preservino più a lungo possibile in modo da permettere la
sopravvivenza dell’uomo sulla terra. Commissione Brundtland 87/88, Rio de Janeiro 92 etc etc
Lo sviluppo è una fase di un ciclo del comportamento di un sistema dinamico, in cui sono presenti anche scarti.
Criticità: attualmente il ciclo include una fase di rilascio distruttivo creando uno sviluppo insostenibile.
La posizione del progettista ambientalista deve prendere per lo sviluppo di una nuova applicazione al fine di evitare
il consumo delle risorse non rinnovabili delle materie prime e delle risorse, smepre nell’ottica di un sviluppo
sostenibile: TECNOCENTRICA / ECOCENTRICA.
POSIZIONE TECNOCENTRICA del progettista implica una sostenibilità molto debole e/o una sostenibilità debole
POSIZIONE ECOCENTRICA del progettista implica una sostenibilità forte e/o una sostenibilità molto forte
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da Antonio Apicella “Sviluppo sostenibile: l’uso corretto dei materiali” in Progetto Abitare Verde.
Ricerche, progetti e tecniche per l’ecocompatibilità ambientale a cura di Antonio Passaro Edizioni Giannini Napoli
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Analisi del rapporto fra forma struttura e materia-le
Il designer, nella fase del fare creativo, deve tener conto che attinge al patrimonio delle risorse prese in prestito
dall’ecosistema e pertanto razionalizzandone l’uso e prevedendone un corretto riciclo deve poter restituire le stesse
alle generazioni future. Criteri guida per la scelta nella fase di progettazione tra ricerca della forma e ottimizzazione
dell’uso dei materiali.
1)
Estendere la vita del prodotto (riutilizzabilità e minore obsolescenza delle soluzioni adottate)
2)
Estendere la vita del materiale (scegliendo opportunamente i materiali per l’uso a cui è indirizzato)
3)
Scelta dei materiali a minor impatto ambientale
4)
Ricerca della forma che riduce al minimo la quantità di materiale utilizzato
5)
Scelta di soluzioni tecniche e strutturali capaci di di utilizzare i singoli componenti, i sistemi costruttivi
La FUNZIONALITA’ di un oggetto viene raggiunta attraverso il giusto equilibrio di forma, struttura e materiale:
FORMA: aspetto esteriore conferito ad un oggetto, configurazione generale di un oggetto definita attraverso
l’espressione delle dimensioni e disposizioni delle parti componenti l’oggetto. (Esempio di uso improprio dalla forma:
Forzatura dei profili di un oggetto che per adeguarsi all’uso del materiale o di una struttura non seguono andamenti
ottimizzati). Esercizio di sola forma è lo styling legate solo esclusivamente a considerazioni estetiche e d’immagine.
STRUTTURA: complesso di elementi interdipendenti che costituiscono un’organismo. (Esempio di uso improprio
della struttura è l’inserimento di elementi strutturali a correzione di deficienze del materiale o della forma. Soluzioni
iperstrutturali sono quelle configurazioni che abbondano di struttura al fine di apparire come un linguaggio
espressivo)
MATERIA-LE: entità dotata di propria consistenza fisica, dotata di peso proprio e di inerzia. (Esempio di uso
improprio della materia è un suo ecceso d’uso per correggere ad errori di struttura e forma)
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Analisi del rapporto fra forma struttura e materia-le
Esempio di un progetto naturale che sinteticamente
racchiude il giusto equilibrio tra i tre elementi
costituenti il prodotto (forma struttura e materia-le)
anche in riferimento alla razionalizzazione nell’uso
del materiale in termini di minimizzazione
dell’impiego delle risorse è l’albero.
Figura che rappresenta la razionalizzazione dell’uso
delle risorse e dei materiali in un progetto naturale tratto
da Antonio Apicella “Sviluppo sostenibile: l’uso
corretto dei materiali” in Progetto Abitare Verde.
Ricerche, progetti e tecniche per l’ecocompatibilità
ambientale a cura di Antonio Passaro Edizioni Giannini
Napoli 2000.