Progresso tecnologico e concezione spaziale convivono come poli opposti di uno stesso sistema, si contaminano reciprocamente per generare il potenziale innovativo di cui si nutre l'architettura. Questo binomio è il motore di nuove idee, di utopie, più spesso di visioni, pronte ad offrire soluzioni sempre più aggiornate ai problemi urgenti della contemporaneità. Le potenzialità di rilievo ed elaborazione dei dati nel mondo virtuale trovano oggi un percorso di ritorno nel mondo materiale grazie alle nuove tecnologie di fabbricazione digitale. Nello specifico, in quello edilizio, la tecnologia di stampa 3D offre nuove prospettive in termini di personalizzazione di massa, automazione delle lavorazioni, accuratezza della produzione, economicità e, non ultimo, lavorazione nel sito, difficili da raggiungere con le altre tecniche di fabbricazione digitale.
La ricerca in oggetto si colloca all'interno di una più ampia indagine sui limiti e le possibilità di applicazione della tecnologia di stampa 3D a grande scala al tema dell'abitare, nello specifico, minimo, evolutivo e transitorio valido anche in condizioni di post-emergenza.
Scopo della ricerca è offrire una valutazione quantitativa-qualitativa per componenti edilizie prodotte mediante l'utilizzo della tecnologia stampa 3D da impiegare per sistemi costruttivi flessibili composti da aste, nodi e pannelli di tamponatura. L'impianto metodologico trova nel reverse engineering uno strumento procedurale efficace in un'ottica iterativa volta all'ottimizzazione del risultato. A tal proposito, ciascun obiettivo è mirato ad individuare alcuni dei seguenti aspetti: la fabbricazione digitale delle componenti edilizie (anche in scala) mediante la tecnologia di stampa 3D; il sistema dei materiali impiegati (di stampa, strutturali, non strutturali); la resistenza meccanica degli elementi portanti; la sequenza di montaggio e smontaggio degli elementi costituenti il sistema costruttivo.
L'innovatività della ricerca risiede nella interdisciplinarietà dei campi in cui si inquadra, negli obiettivi indicati, nell'impianto metodologico, nell'impiego dei nuovi strumenti tecnologici di stampa 3D, nonché nei risultati attesi.
La tecnologia di stampa 3D offre, anche per il settore delle costruzioni, nuove prospettive in termini di personalizzazione di massa, automazione delle lavorazioni, accuratezza della produzione, economicità e, non ultimo, lavorazione in sito, difficili da raggiungere con le altre tecniche di fabbricazione digitale. Calare tali peculiarità tecnologiche, in relazione a strategie compositive sensibili alla qualità dello spazio sul tema delle abitazioni per emergenza vuol dire provare a dare nuove soluzioni.
Altrettanto innovativo è il contesto di genesi all'interno del quale tali tecnologie di fabbricazione digitale vengono sviluppate. I FabLab (Fabrication Laboratory) sono costituiti da una rete virtuale-reale di `fabbricatori' (makers) che collaborano al fine di mettere a disposizione della comunità globale soluzioni open source, economiche ed eco-sostenibili volte a migliorare la vita delle persone. Questa bivalenza virtuale-reale, ideazione-realizzazione, orienta anche la ricerca verso nuove metodologie proprie del reverse engineering. Secondo la teoria educativa del learning by doing proposta dal filosofo americano John Dewey, anche il progettista esegue e verifica teoricamente ed empiricamente le soluzioni prefigurate in un processo iterativo volto all'ottimizzazione del risultato. La permeazione di queste modalità di indagine nell'ambito della ricerca accademica, in parallelo all'acquisizione delle nuove competenze tecnologiche legate alla stampa 3D oltre a favorire un'interazione con le comunità scientifiche è di fondamentale importanza sia rispetto alle attività di prima missione come l'insegnamento che per consolidare delle attività di terza missione volte alla valorizzazione culturale e sociale nonché economica della conoscenza.
Lo stato dell'arte verso cui si relaziona la ricerca in oggetto offre delle considerazioni di dettaglio in riferimento alla specificità del tema della stampa 3D a grande scala per il settore delle costruzioni e per quello delle abitazioni post-emergenza. Gli studi sulle differenti strategie di impiego delle tecnologie di fabbricazione digitale per la produzione di casseforme, non sono orientati all'ottenimento di strutture che considerino un qualche principio di flessibilità né tantomeno in riferimento ad un settore di applicazione quale l'abitare minimo, evolutivo e transitorio (proprio delle abitazioni post-emergenza).
L'avanzamento in termini di conoscenze che la ricerca in oggetto vuole tentare, rispetto allo stato dell'arte, è di coprire il gap tra questi due ambiti e di offrire quindi: indicazioni sui settings di stampa 3D per la corretta produzione di casseforme per l'edilizia, un quadro completo sul sistema dei materiali impiegabili (sia per quanto riguarda la stampa 3D che quelli strutturali), dati quantitativi sull'effettiva resistenza meccanica di elementi strutturali prodotti mediante l'applicazione della tecnologia di stampa 3D per casseforme, dati qualitativi rispetto alla flessibilità per quanto riguarda la sequenza di montaggio-smontaggio di un sistema costruttivo composto da aste, nodi e pannelli di tamponatura da utilizzare in condizioni di post-emergenza.