Il futuro è dei biomateriali. Come i designer stanno affrontando questa sfida

Il futuro è dei biomateriali. Come i designer stanno affrontando questa sfida

Cultura e stili di vita · ·

Dalla moda al design, dall'architettura all'edilizia, i biomateriali e le loro applicazioni si stanno moltiplicando. Come rispondono i designer a questa rivoluzione.

Il prossimo futuro sarà popolato da materiali bio-derivati ispirati dal mondo del design. Lo si capisce osservando le proposte recenti a livello internazionale. La quantità e la vivacità delle esperienze con le quali il mondo del progetto affianca la ricerca e le sperimentazioni legate alla messa a punto di alternative sostenibili al sintetico, mostrano un futuro dei materiali che sembra modificare il profilo dei prodotti di domani. È solamente un innamoramento da parte della comunità del design o qualcosa di più rilevante?

Il futuro dei materiali è la bio-fabbricazione

Uno dei motori del cambiamento è il rapido progresso della bio-fabbricazione. Questa nuova frontiera della scienza dei materiali consente di ottenere prodotti e materiali biologici a partire da materie prime molto particolari, come molecole, cellule, o matrici extracellulari – in alcuni casi persino dalla pelle umana – e va ben al di là dei materiali naturali che conosciamo da sempre, derivati da animali o vegetali, come le fibre tessili naturali, il cuoio e le pelli, il legno o la carta.

La scienza dei biomateriali e quella della biologia cellulare lavorano da tempo per rendere disponibili su larga scala tecnologie di bio-fabbricazione utili in primo luogo in campo medicale, dove sono essenziali per indagare e prevenire malattie rare.

Queste tecnologie forniscono una valida alternativa ai materiali di sintesi utilizzati per la produzione di energia sostenibile da destinare alla futura industria dei biocarburanti, senza dimenticare che sono anche utili per sviluppare un’agricoltura e un’industria alimentare senza animali, come evidenziato dalla crescita sempre maggiore del consumo vegano.

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I biomateriali di Jen Keane
La biodesigner Jen Keane, invece, ha messo a punto un interessante processo di tessitura microbica manipolando il processo di crescita di un batterio – il k. rhaeticus –, che si trova comunemente nel tè di kombucha, creando così un nuovo materiale più forte dell’acciaio e più resistente del kevlar, una fibra sintetica © Vita Larvo

È meno noto invece, il fatto che le tecnologie di bio-fabbricazione stiano portando alla creazione di materiali bio-derivati di design, da applicare nell’edilizia, nell’architettura di interni e nel design industriale.

In alcuni casi è il design stesso ad attivare sperimentazioni dove i progettisti, collaborando con biologi e ingegneri, creano nuovi materiali che vengono così definiti design-driven.

Esempio di prodotto in Mycoflex
Mycoflex è una struttura in micelio puro al 100 per cento. Questa base consente la progettazione di schiume ad alte prestazioni per una vasta gamma di applicazioni, come ad esempio per scarpe sportive, o isolanti leggeri per guanti termici, e molto altro. Mycoflex è un’alternativa vegana e atossica alle schiume tradizionali in materiali di sintesi e si biodegrada naturalmente alla fine dell’uso © Ecovative

I biomateriali che nascono dal design

Modern Meadow

Una di queste realtà, probabilmente la più significativa in tal senso, è Modern Meadow, uno studio di progettazione e ricerca statunitense, pioniere nella bio-fabbricazione di materiali avanzati, che ha il preciso scopo di offrire nuove possibilità di design. Modern Meadow è nato dalla convinzione che “la collaborazione multidisciplinare tra design, biologia e scienza dei materiali possa portare a metodi più intelligenti di produzione di materiali evoluti, ispirati alla natura e basati sugli elementi essenziali della vita sul nostro pianeta: cellule, dna e proteine modificate“.

Scientist and professor, Robin E. Bell says “I think it’s pretty cool when I can wear my science.” #sdgstudyhall @theslowfactory

Da questo studio di progettazione e ricerca applicata, con sede a Brooklyn, è nato il marchio Zoa, che rappresenta una famiglia di materiali innovativi basati su una proteina di collagene studiata ad hoc nel laboratorio della società statunitense. Questa ha dato origine, fra gli altri, a un nuovo materiale totalmente bio-fabbricato, ispirato alla pelle animale, che qualcuno ha ribattezzato “cuoio liquido” per la versatilità di lavorazione che lo contraddistingue.

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biomateriali biofaber
La cellulosa batterica è un materiale molto versatile e il team di BioFaber, composto di designer, ingegneri, biotecnologi, chirurghi estetici e ricercatori, è riuscito a realizzare differenti lavorazioni di cellulosa batterica, applicabili in vari settori dal design al biomedicale © BioFaber

Biofaber

È italiano, invece, il progetto della startup pugliese Biofaber nata con l’intento di proporre nuovi biomateriali nanostrutturati basati sulla cellulosa di origine batterica.

Biofaber è un’industria guidata dalla designer Mariangela Stoppa e un perfetto esempio di economia circolare: il processo produttivo dell’azienda si basa sulla simbiosi di batteri e funghi, già presenti in svariati prodotti alimentari.

biomateriali di biofaber
Trasparenza e elasticità sono le caratteristiche dell’idrogelo BioFaber © Biofaber

La trasformazione avviene in una coltura acquosa arricchita con gli zuccheri degli scarti alimentari – come melasse, sanse, o acque di vegetazione delle olive – dai quali i microrganismi sintetizzano la cellulosa nanostrutturata, che si auto-assembla a temperatura e pressione ambiente e cresce in poche settimane.

Nasce così un polimero nanostrutturato biocompatibile, personalizzabile sul piano delle specifiche caratteristiche: se necessario può essere reso anti-odore, essere sterilizzato o reso idrorepellente.

We need regulation changes in the textile and leather industry when it comes to coloring and dyeing fabrics and there is a small concentration of suppliers worldwide - Karin Fleck of the #ViennaTextileLab on stage at @Biofabricate_

Da questa base tecnologica e produttiva l’azienda di Brindisi, ha realizzato un materiale che può sostituire in certe applicazioni la pelle animale e una serie di materiali, sotto forma di idrogel, rivolti al settore medicale e biocosmetico. La tendenza a introdurre produzioni bio-generate non riguarda solo il design, ma anche la moda, dove per alcuni aspetti, i biomateriali hanno maggiori probabilità di applicazione, date le caratteristiche di performance richieste, tecnologicamente meno complesse.

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biomateriali simili a pelle di biofaber
Campione di Green Skin BioFaber, bio materiale simile alla pelle, a base di cellulosa batterica © Tiziana De Angelis/BioFaber.

 

I biomateriali nel mondo della moda

 

Launch fabric

Launch fabric, guidata della designer Suzanne Lee (direttrice creativa di Modern Meadow) e costola della omonima piattaforma statunitense di innovazione Launch (fondata, per identificare e promuovere idee innovative per un mondo più sostenibile), sviluppa progetti di bio-couture, collaborando, fra gli altri, con nomi quali Nasa, Nike e Ikea per lo sviluppo di progetti di economia circolare per il mondo della moda, che abbiano come protagonisti materiali bio-derivati. Lee è nota soprattutto per Biofabricate, la società di consulenza composta da un team di designer ed esperti di scienze biologiche che lavorano tra Stati Uniti e Regno Unito. L’azienda supporta istituzioni e aziende per introdurre all’interno dei processi di creazione di prodotti sostenibili dei materiali biofabbricati. https://youtu.be/3p3-vl9VFYU Non mancano esperienze concrete con materiali e tecnologie bio-fabbricate da parte delle industrie, anche se molte di queste sono ancora limitate a progetti speciali.

Amsilk

È il caso di Adidas, che è stata una delle prime aziende a impegnarsi in questa direzione. Nella fabbricazione delle proprie scarpe sono state utilizzate le fibre Biosteel dell’azienda tedesca di biotecnologie Amsilk, fornitrice industriale di seta biopolimerica, che ottiene dalla decodifica del dna del ragno applicata in seguito su un battere. Adidas ha anche prodotto un abito da tennis in biofabric, che però rimane ancora solamente un prototipo.

Spiber

Se questo rimane solo un prototipo, la startup giapponese di biotecnologie Spiber ha appena messo sul mercato il primo capo sportivo al mondo realizzato e commercializzato – per il momento solo in cinquanta esemplari – con un filato in tessuto di seta sintetica: è il Moon parka di The North Face.

Textiles, automotive, and medicine are the three domains where we will see @spiberfiber used. #NewHarvest2016 what a time to be alive!

Le università di design come incubatori dei biomateriali

Sono molte le città europee nelle quali le scuole di design offrono master dedicati ai materiali di domani. Ovunque nel mondo le università di design si stanno trasformando in incubatori di innovazione nel campo dei materiali: è proprio qui che sempre più spesso vengono proposti percorsi di studio che educano i giovani designer a lavorare alla progettazione di materiali a basso impatto ambientale, con biologi, chimici e ricercatori.

Un numero sempre maggiore di studenti di design dedica i propri master e dottorati allo sviluppo di nuovi materiali bio-derivati. Così come è successo frequentemente negli ultimi anni, la creazione di startup e nuovi laboratori sperimentali all’interno delle facoltà di design, viene favorita da concorsi speciali e raccolte di fondi pubblici. La maggior parte dei designer che frequentano questi acceleratori di innovazione possono apparire come bricoleur, dei dilettanti della nuova era, ma a ben vedere potrebbero anche rappresentare una vera e propria avanguardia eroica che cerca di fare da sé ciò che ancora la grande industria non vuole o non è in grado di fare.

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fibershed moda sostenibile rebecca burgess tessuti produzione naturale
Fibershed è un sistema di coltivazione su base regionale sostenibile e rigenerativo, che produce fibre naturali con cui vengono realizzati i vestiti © Paige Green

Green Lab

Green Lab è uno di questi luoghi. Si tratta di un laboratorio aperto sia ai singoli designer, che a organizzazioni o aziende, con sede a Bersmondey, nella zona ovest di Londra, nel Regno Unito. Nato come incubatore di economie circolari, dove immaginare e testare aspetti inesplorati della catena del cibo, dei rifiuti e degli organismi viventi, Green Lab è oggi un luogo dove negli ultimi anni sono passati molti dei giovani designer con un master in future materials, i materiali del futuro. Perché oltre a garantire una rete di relazioni con le principali realtà britanniche del sostenibile, questo laboratorio fornisce ai biodesigner luoghi dove “cucinare” i nuovi materiali, come il laboratorio di biologia Grow Lab, laboratori e utensili per il “fai-da-te”, e spazi di archiviazione per progetti ed esperimenti.

Non è raro che da realtà come questa nascano startup efficienti anche sul piano del profitto e in grado di dare origine a forniture alternative per l’industria del semilavorato e del prodotto finito, seppure con r