Sviluppo sperimentale di un telaio da mountain bike attraverso l'integrazione di strategie progettuali bioispirate della modellazione parametrica generativa e dei processi di produzione rapida di stampaggio 3D.

Abstract

L uomo ha da sempre preso ispirazione dalle soluzioni naturali che ci circondano per risolvere problemi legati alla progettazione. Un nuovo approccio promettente in chiave di progettazione per lo studio e analisi della natura è una disciplina conosciuta come Biomimesi. Il mondo naturale è uno dei migliori esempi di qualcosa che è sempre in cambiamento. I sistemi del pianeta Terra hanno attraversato miliardi di anni di ricerca e sviluppo raffinandosi nelle perfette e adatte soluzioni che oggi osserviamo tutt intorno a noi. Si può apprendere molto esaminando come il processo di auto-formazione e la fisica interagiscano negli esseri naturali auto-organizzandosi per meglio adattarsi e sopravvivere all ambiente circostante. Ci sono potenzialità e prestazioni che ancora con le attuali tecnologie non siamo riusciti a replicare. Solo di recente grazie a software avanzati e nuovi processi di produzione siamo in grado di creare forme e strutture altrimenti prima difficilmente realizzabili. Forme definite in geometria differenziale superfici minime sono presenti nella stragrande maggioranza dei fenomeni naturali come nelle membrane di cellule viventi nei fenomeni capillari nella chimica dei polimeri e nella cristallografia. E una branca della matematica che è stata intensivamente sviluppata particolarmente di recente. Le superfici minime sono definite come superfici della più piccola area delimitata da una data curva spaziale. Le proprietà dell'area minimale rendono questa superficie adatta a vari contesti. I motivi principali per l'applicazione sono legate al concetto di economia di materiale: peso e quantità di materiale sono ridotti al minimo. Inoltre sono estremamente stabili come oggetti fisici e questo può essere un vantaggio in molti tipi di strutture. Oggi l esigenza di ricercare soluzioni innovative e sperimentali ai problemi dell uomo sta portando ad un allontanamento radicale dalle tradizionali metodologie e norme progettuali. Software generativi permettono di disegnare forme conseguenti un determinato calcolo un algoritmo che quindi produce una gamma di possibilità da cui il progettista può scegliere una proposta formale appropriata per un ulteriore sviluppo. Il focus della tesi è quello di indagare le peculiarità di queste superfici e come grazie alla modellazione generativa possano essere applicate per lo sviluppo di prodotti migliorati prestazionalmente sotto diversi punti di vista e vedere incrementata la loro capacità di rispondere positivamente alle nuove sfide della sostenibilità ambientale.