In breve
- Archibiofoam ha ottenuto 3,5 milioni di euro dall'EIC Pathfinder Challenges 2023 per sviluppare bio-foam applicabili all'edilizia.
- L'Università degli Studi di Milano riceverà oltre 800.000 euro e contribuirà con software proprietario e modelli 3D guidati da Stefano Zapperi.
- La tecnologia prevede bio-schiume al 90% d'aria, stampa 4D robotica e mira a ridurre l'impronta di carbonio del settore costruzioni.
Il progetto Archibiofoam ha ottenuto 3,5 milioni di euro dall’European Innovation Council nell’ambito del bando Pathfinder Challenges 2023.
Il consorzio è guidato dall’Università finlandese di Aalto insieme alla sua spin-off Woamy, all’Università degli Studi di Milano con il Centro per la complessità e i biosistemi e all’Università di Stoccarda. L’obiettivo immediato nei prossimi tre anni è sviluppare un bio-materiale espanso portante, definito bio-foam, capace di cambiare forma e di reagire in base all’ambiente per applicazioni edilizie. Il progetto punta inizialmente a “stampare” il materiale per realizzare facciate esterne con aperture a oblò che si aprono e chiudono in risposta a stimoli ambientali.
Finanziamento EIC Pathfinder Challenges 2023
Archibiofoam è uno dei 43 progetti selezionati dall’EIC tra iniziative provenienti da 30 paesi e rientra in un pacchetto di finanziamenti UE pari a 159 milioni di euro per progetti di ricerca d’avanguardia. Il finanziamento assegnato ad Archibiofoam ammonta a 3,5 milioni di euro, dei quali più di 800.000 euro sono destinati al team dell’Università degli Studi di Milano. Il resto delle risorse è suddiviso tra l’Università di Aalto, l’Università di Stoccarda e la spin-off Woamy. Il bando è finalizzato a raggiungere svolte tecnologiche in cinque aree strategiche indicate dall’EIC.
Ruolo dell’Università degli Studi di Milano e del Centro per la complessità
L’Università degli Studi di Milano partecipa tramite il Centro per la complessità e i biosistemi, guidato nel progetto da Stefano Zapperi, professore di fisica della materia al Dipartimento di Fisica “Aldo Pontremoli”. Il team utilizzerà un software proprietario per specificare parametri di progettazione da ottimizzare algoritmicamente, come la sensibilità del bio-foam al calore e all’umidità. Zapperi ha dichiarato: “Stiamo attualmente assistendo a una rivoluzione nel design strutturale grazie agli algoritmi che possono trovare la geometria più efficace per una funzione desiderata, come programmare i cambiamenti di forma sotto stimoli esterni”. Durante Archibiofoam il centro intende espandere il software e adattarlo alle caratteristiche fisiche del bio-foam per fornire modelli digitali 3D pronti alla fabbricazione su larga scala.
Il contatto menzionato nella documentazione è Stefano Zapperi, Dipartimento di Fisica Aldo Pontremoli, con l’indirizzo email STEFANO.ZAPPERI@UNIMI.IT e il numero di telefono 0250317427 per informazioni istituzionali. Il ruolo del centro comprende anche la generazione automatica di modelli digitali 3D e la definizione di requisiti meccanici e di funzione che l’architetto potrà immettere come input nella pipeline digitale proposta.
Tecnologia, partner e impatto ambientale
La tecnologia si basa su schiume bio derivate da cellulosa di legno estruso che risultano biodegradabili e composte per il 90% da aria. Secondo il progetto, queste bio-schiume a celle chiuse possono avere una resistenza paragonabile a materiali tradizionali come cemento, acciaio e vetro e offrire la capacità unica di rispondere a fattori ambientali quali calore e umidità. Il ricercatore Juha Koivisto, a capo del team di Aalto, ha affermato che si dimostrerà l’uso della schiuma come materiale sostitutivo e la sua capacità di abilitare riscaldamento e raffreddamento passivi degli edifici.
Una delle motivazioni del progetto è la riduzione delle emissioni: il settore delle costruzioni è indicato come l’industria più inquinante al mondo e responsabile di circa il 40% delle emissioni globali annuali. Archibiofoam propone di rivalutare il ciclo di vita dei materiali per evitare emissioni legate a interventi sull’esistente e per ridurre l’impronta di carbonio sia nella produzione sia nell’intero ciclo di vita degli edifici. L’uso di bio-materiali espansi portanti è presentato come una possibile alternativa a materiali non rinnovabili e ad alta intensità di risorse.
Il team dell’Università di Stoccarda, attraverso l’Istituto per il Design e la Costruzione Computazionale guidato dalla dottoressa Tiffany Cheng, si occuperà della regolazione di una grande stampante 4D per l’estrusione della schiuma umida. Cheng ha dichiarato: “La fabbricazione additiva robotica è particolarmente adatta per strutturare i materiali ad alta risoluzione, sbloccando così il potenziale di performance del bio-foam su larga scala” e ha aggiunto che adattando un sistema mono-materiale si mira a soddisfare requisiti funzionali come capacità di carico e cambiamento di forma per la ventilazione adattiva.
La stampa 4D è descritta come la tecnologia che permette di programmare oggetti stampati affinché si trasformino autonomamente in risposta a stimoli ambientali. La progettazione digitale unita alla fabbricazione robotica delle schiume derivate dal legno è considerata capace di creare architetture adattive e di ridurre drasticamente l’impronta di carbonio nella produzione e durante l’intero ciclo di vita dell’edificio.
Il partner industriale Woamy, spin-off dell’Università di Aalto, è indicato come attore chiave per portare il bio-foam sul mercato. Susanna Partanen, CEO di Woamy, ha dichiarato che l’azienda ha radici profonde nella tecnologia del bio-foam e punta a dimostrare come la schiuma di Woamy possa trasformare l’industria degli imballaggi e quella delle costruzioni.
