Il quadro internazionale dei centri di ricerca più avanzati, mostra una tendenza sempre più evidente ad un approccio `collaborativo' e interdisciplinare ad affrontare temi e problemi di ricerca applicata.
Nell¿ambito delle sperimentazioni tra forma e struttura degli artefatti, le aree del design e dell'ingegneria sono un terreno di collaborazione originale e innovato, come mostrano alcune esperienze di notevole reputazione (es. J. Ishigami, K.Kerez, A. Garcia Abril, Block Group ETH, per citare alcuni casi più noti).
Il rapporto tra materiali, controllo morfologico e comportamento meccanico è quindi l'ambito della proposta di ricerca, tra ricercatori di settori e interessi scientifici differenti nel quadro di riferimento principale del Sustainable Design (settore ERC Pe8_11).
La ricerca ha l'obiettivo di sviluppare quindi una sperimentazione interdisciplinare che interessa il campo dell'ingegneria strutturale, della tecnologia dell'architettura e del design in cui, nell'approccio progettuale all'oggetto di design, le strategie di controllo strutturale contribuiscono alla elaborazione delle forme e non sono subordinate alla mera verifica successiva alla definizione del modello formale.
L'obiettivo del progetto di ricerca, riferito all'eco-design strutturale e circoscritto al campo di applicazione dei prodotti compositi, è quello di elaborare prototipi sperimentali di tipo morfologico-strutturale per la definizione di nuovi ambiti di impiego per l'habitat come elementi e sistemi per il settore del furniture design.
Nel campo di applicazione dei materiali compositi, si intende studiare in modo integrato - tra istanza formale, comportamento meccanico ed eco-compatibilità del materiale - le capacità prestazionali dei pannelli in alluminio alveolare, attraverso l'impiego di innovative strumentazioni di controllo parametrico e la sperimentazione di prototipi formali di laboratorio
L'innovatività della ricerca riguarda principalmente i seguenti aspetti:
1- L'individuazione nell'ambito del design di uno specifico campo di sperimentazione e ricerca delle relazioni di significato e ruolo tra forma e struttura. La lettura delle esperienze di ricerca avanzata attualmente sviluppate in ambito internazionale nel settore del design mostra come l'implicazione forma/struttura, che ha caratterizzato l'architettura con proficue e rilevanti ricerche nell'area del modernismo organico, risulti ancora un campo aperto a possibili esplorazioni. Nel contesto italiano, in particolare, la concezione formale tende a ridursi ad esiti semplicistici ed inespressivi facendo prevalere una modalità di verifica ex post delle strutture, dove la verifica ingegneristica delle prestazioni strutturali avviene da parte del designer successivamente alla formalizzazione dell'oggetto. La ricerca intende operare nella modalità di cooperazione tra ambito dell'ingegneria e ambito del design e della progettazione tecnologica, sviluppando un'attività integrata e interdisciplinare di indagine sui rapporti forma/struttura, in cui il comportamento `naturale' dei materiali può indirizzare le istanze del progetto della morfologia e del comportamento meccanico.
2- L'attività di tipo sperimentale su prototipi di prodotti, sviluppata a partire dall¿indagine analitico-numerica sulle strutture con l'impiego di materiali compositi innovativi, come i pannelli stratificati di tipo sandwich con struttura a nido d'ape d'alluminio che oggi trovano impiego prevalentemente come semilavorati, intende definire inediti ambiti di impiego per l'habitat contemporaneo come elementi e sistemi per il settore del furniture design, complementi e sistemi di arredi e per componenti edilizi. Le configurazioni e gli usi degli elementi e sistemi per il settore del furniture design possono essere stimolati dai principi di comportamento meccanico, sia nella logica dell'ottimizzazione e di nuove configurazioni formali (strutture nervate e superfici corrugate) sia in configurazioni multiple per differenti utilizzi e applicazioni. I risultati possono essere finalizzati alla realizzazione di brevetti di invenzione o di modelli di utilità.
3- L'obiettivo di definire una attività di integrazione e cooperazione disciplinare tra due aree scientifiche (Scienza delle Costruzioni e della Tecnologia dell'architettura) che, pur appartenenti alla stessa Macroarea, sono caratterizzate da impostazioni e metodi di ricerca differenti. La metodologia di collaborazione è improntata secondo un principio di condivisione delle attività in forma sincronica (orizzontale) e non diacronica (sequenziale), attraverso la definizione degli stessi temi di analisi e sperimentazione in modo collaborativo ex ante e non secondo un principio di verifica delle prestazioni strutturali e/o tecnologica ex post. Si intende dunque operare attraverso un¿attività collaborativa tra le due aree scientifiche, dove il metodo di ricerca incoraggia una forma `aperta' e collaborativa nella verifica e definizione delle scelte che scaturiscono. L'attività di collaborazione tra differenti saperi -anche in itinere- sarà oggetto di una verifica presso la conferenza "Design Principles 2020" presso il Pratt Institute di NY.
La potenzialità di realizzare un avanzamento delle conoscenze riguarda in particolare l'ambito di ricerca di soluzioni innovative dei rapporti tra forma e struttura applicato all'ambito del design di componenti e sistemi per l'habitat, attraverso una sperimentazione su materiali e tecnologie innovative e una specifica attenzione all'indagine sui processi produttivi e sulla suscettibilità nella definizione di brevetti. La ricerca intende sviluppare i temi di sperimentazione sul terreno tematico dei rapporti tra forma/struttura di materiali evoluti, all'interno di un quadro di riferimento orientato alla innovazione del sistema della produzione nel settore di componenti e sistemi dell'industria dell'abitare; ciò coerentemente con le sollecitazioni proposte da partner esterni disponibili alla collaborazione all'attività di ricerca in forma di partenariato con il settore industriali, oggi sempre più interessati a produrre e commercializzare materiali competitivi, ecologicamente sostenibili e che richiedono ridotti consumi di energia per l'intero ciclo di vita del prodotto, dalla concezione, alla produzione, al riciclo e reimpiego.