Innovazione tecnologica e materiali avanzati. Alte prestazioni ed eco-efficienza: nanotecnologie per l’evoluzione dei materiali cementizi.

Il tema dell’innovazione tecnologica nel campo dei materiali avanzati riveste un ruolo di primo piano negli attuali sviluppi della ricerca scientifica e del progetto di architettura, investendo aspetti legati ad un incremento delle prestazioni offerte dai prodotti e dai sistemi impiegati, all’evoluzione delle opzioni tecnologiche a disposizione dei progettisti, all’introduzione di nuovi paradigmi dal punto di vista dell’estetica e del linguaggio architettonico. La ricerca, a partire dall’individuazione dei principali fattori che permettono di definire come “avanzati” determinate categorie di materiali per l’architettura, approfondisce le tematiche connesse con le potenzialità offerte dalle tecnologie “molecolari” e dematerializzate, che puntano a modificare radicalmente le modalità di approccio nei confronti della trasformazione alla materia, permettendo di progettarla per ottenere le prestazioni richieste, attraverso processi di trasformazione basati su ridotti input di materia ed energia, con un alto contenuto di informazione e conoscenza. In particolare, lo studio si concentra sul contributo offerto dalle nanotecnologie all’evoluzione dei prodotti edilizi, che sembra destinato ad accrescersi nei prossimi anni grazie ad una convergenza in questo settore di molteplici ambiti di ricerca – dalla chimica, alla fisica, alla tecnologia dei materiali, fino alle information and communication technologies e alle biotecnologie – finalizzata all’applicazione su scala industriale delle nuove acquisizioni scientifiche, in alcuni casi oggetto di importanti processi di trasferimento tecnologico nel settore edilizio. Si tratta di applicazioni portatrici di innovazioni radicali – spesso tuttora in progress o difficilmente individuabili proprio per la piccola scala a cui avvengono – per cui è richiesto un approccio finalizzato all’aggiornamento delle problematiche tecnico-progettuali e alla individuazione di possibili ricadute derivanti da una maggiore diffusione nel campo dell’architettura, considerando i vantaggi conseguibili attraverso un impiego consapevole delle nanotecnologie, senza tuttavia trascurare gli interrogativi scientifici ancora aperti e i fattori di rischio per gli individui e per l’ambiente collegati ad un loro uso non controllato. A partire da queste considerazioni di carattere generale, la ricerca tende ad approfondire i principali aspetti innovativi dei materiali nanostrutturati, con particolare riferimento ai materiali cementizi, individuando come, per alcuni di essi, la principale caratteristica risiede nella capacità di offrire significativi plus prestazionali rispetto ai prodotti convenzionali, garantendo al contempo un risparmio di risorse materiali ed energetiche lungo tutto il ciclo di vita. Attraverso l’analisi dei prodotti presenti sul mercato e in fase di sperimentazione, nonché a partire dallo studio delle architetture che si fanno “portatrici” di tali innovazioni, la ricerca intende far emergere le potenzialità e i punti critici legati all’impiego delle nanotecnologie nel settore edilizio, indagando il contributo da esse fornito all’evoluzione dei materiali a base cementizia, delineando futuri scenari e possibilità di applicazione. Inquadrati all’interno di una procedura LCA (Life Cycle Assessment), i livelli di eco-efficienza raggiungibili dalle nuove classi di materiali e prodotti sviluppati con il contributo delle nanotecnologie, possono favorire processi di sostituzione delle tecnologie convenzionali finalizzati al contenimento degli impatti ambientali e all’affidabilità delle prestazioni nel tempo. Attraverso lo studio di un caso applicativo, si intende attuare in maniera analitica un confronto tra tecnologie convenzionali e nanotecnologie applicate a un materiale – il conglomerato cementizio - che, una volta “nanostrutturato”, offre prospettive innovative sul piano del progetto e delle prestazioni offerte, individuando per una specifica parte del manufatto architettonico le principali problematiche progettuali connesse con l’impiego di tale materiale ed evidenziando le potenzialità offerte in relazione al contenimento degli impatti ambientali nel ciclo di vita dei prodotti.