Windhunter® 1.6.S inserito in un campo di girandole, 2012 © Michele Boni 2022

Windhunter® 1.6.S inserito in un campo di girandole, 2012 © Michele Boni 2022

Unknown Air: una materia da riscoprire, un materiale da esplorare

25 febbraio 2022

Un’incomprensione lunga una vita  

Come ci ricorda la Dott.ssa Ersilia Vaudo Scarpetta, curatrice della 23ª Esposizione Internazionale, solo un sottile strato blu che circonda la terra ci separa dal vuoto soffocante dello spazio. Questo sottile strato blu, che è l’atmosfera e che è la nostra casa, è formato di aria che circonda l’uomo, lo tocca, lo nutre di ossigeno dal primo istante della sua nascita fino alla sua morte. A livello di macroscala, di fronte ai cambiamenti climatici attuali, si assiste alla crescente consapevolezza della relativa esiguità e della cattiva salute di questo spessore d’aria, tanto che la maggior parte delle nazioni cominciano a impegnarsi per trovare dei modi di preservarla. Ma a livello di microscala la sua invisibilità, la sua bassa densità che la rendono quasi impalpabile, la sua estrema mobilità, fanno sì che per la maggior parte delle persone l’aria rimanga un elemento intangibile, arduo da controllare e difficile da comprendere, tanto che viene spesso associata al  vuoto, all’assente, all’immateriale, al virtuale, al nulla: concetti che non hanno niente a che fare con la sua natura e le sue caratteristiche. Insomma, l’aria è una compagna preziosa di vita che ci accoglie e ci accompagna fedelmente ma che troppo spesso non conosciamo. È giunta l’ora di riscoprirla.  

 
Aria: non solo materia ma materiale da costruzione Anche se invisibile, mobile, senza forma, quasi senza peso, l’aria è una materia così come lo sono la terra, l’acqua e il legno. E, come queste ultime, è formata da sostanze e condizioni. A livello di sostanze l’aria può presentare una variazione nella loro proporzione o nella loro concentrazione diventando più o meno pura, densa, leggera. In determinate condizioni l’aria può diventare opaca, mentre in altre, quando viene accelerata, diventa temporaneamente quasi solida. Grazie al controllo di queste variazioni l’aria può essere utilizzata come un vero e proprio materiale da costruzione contemporaneo. 

Cortina d’aria come elemento fondante delle strutture a flusso d’aria  

Come un artista lavora il suo blocco di marmo per cercare di ottenere una certa forma, è possibile scolpire l’aria per ottenere un certo risultato spaziale: una semplice separazione che prende il posto di una finestra o di una porta, un elemento divisorio che prende il posto di un muro o di un tetto, un insieme di separazioni che danno luogo a involucri chiusi che formano delle vere e proprie architetture. L'elemento fondante , che nell'architettura classica è rappresentato dal mattone, nelle strutture a flusso d'aria corrisponde alla cortina d'aria.

Immagine di una cortina d’aria Immagine di una cortina d’aria. Sezione trasversale Sezione longitudinale ©Prof.Francois Penot (LET ENSMA – Poitiers)
Immagine di una cortina d’aria Immagine di una cortina d’aria. Sezione trasversale Sezione longitudinale ©Prof.Francois Penot (LET ENSMA – Poitiers)

Le architetture dell’aria  

Anche se sconosciuti al grande pubblico – ma spesso anche agli addetti al settore – la storia pullula di esempi di questo tipo di sistemi utilizzanti l’aria come materiale per la creazione di spazi protetti, tanto da poterli considerare  come un gruppo di architetture a parte e raggrupparli in diverse famiglie: le Architetture dell’aria. Queste sono formate dalle seguenti famiglie: Architetture del riempimento / Architetture delle nuvole / Architetture della nebbia / Architetture del vento naturale / Architetture del vento artificiale / Architetture della serra d’aria / Architetture della bolla d’aria / Architetture della goccia d’aria.

Aria, aria, aria!  

A differenza delle architetture classiche, nelle quali l’ambiente interno è separato da quello esterno grazie a un contenitore formato da un materiale solido e opaco (ARIA / MATERIALE SOLIDO / ARIA) e delle architetture gonfiabili nelle quali l’ambiente interno è separato da quello esterno grazie a un contenitore formato da un tessuto leggero (ARIA / TESSUTO / ARIA ), in questi esempi di Architetture dell’aria l’ambiente interno è separato da quello esterno grazie a un contenitore fatto di aria. In altre parole, in queste architetture, l’aria che forma l’ambiente esterno è isolata dall’aria che forma l’ambiente interno tramite delle pareti d’aria: ARIA / ARIA / ARIA.  

M. Boni, Manifesto delle Architetture dell’aria. Tesi di dottorato in architettura in cotutela tra la Facoltà di Architettura di Firenze e l’Université Paris 8, Parigi 19 dicembre 2008.

Progetti di aerodesign  

È da circa venticinque  anni che studio, osservo e sperimento l’aria. Il mio scopo è quello di comprenderla  e utilizzarla sia come materiale da costruzione sia come materia da scolpire. In parallelo con le riflessioni teoriche, dal punto di vista della ricerca applicata, grazie all’utilizzo di cortine d'aria che separano / avvolgono / scolpiscono lo spazio, ho sviluppato dei sistemi energetici e intermittenti in grado di creare delle separazioni climatiche, fisiche e biologiche. Si tratta di ambienti effimeri protetti dagli agenti atmosferici con caratteristiche spesso inattese che vanno al di là degli spazi standard. Nell'ambito di queste ricerche, ho eseguito migliaia di simulazioni CFD, costruito decine di modelli, prototipi, dimostratori ed eseguito centinaia di tests.

INCONTRI TRA LE ONDE. 170 fotografie numerate e firmate, formato 29,7 x 29,7 cm. Tecnica: disegno con l’aria. Materiali: cortine d’aria, elementi leggeri, luce nera, 2020 © Michele Boni 2022 
INCONTRI TRA LE ONDE. 170 fotografie numerate e firmate, formato 29,7 x 29,7 cm. Tecnica: disegno con l’aria. Materiali: cortine d’aria, elementi leggeri, luce nera, 2020 © Michele Boni 2022 

Frontières d’air® e Windhunter® 

È possibile costruire, all’aria aperta, degli spazi magici poiché invisibili, protetti dal vento e confortevoli, quindi con caratteristiche simili a quelle degli  ambienti interni? Questa è la domanda che mi ha spinto a esplorare questo materiale unico, affascinante, sorprendente per sviluppare dei sistemi che, tramite l’utilizzo di un insieme di cortine d'aria, danno vita ad architetture ambientali energetiche, interattive, intermittenti. Frontières d’air® (1998-2008) è il primo sistema di separazione climatica che ho sviluppato all’interno della startup ARIA Engineering srl. Visivamente si presenta come un cubo stilizzato senza pareti solide. In determinate condizioni, grazie all’aumento della pressione interna, il sistema è in grado di  assicurare una protezione dal vento e quindi la creazione di un ambiente con caratteristiche climatiche simili a quelle di un ambiente interno. Si tratta di un’architettura energetica intermittente che possiamo considerare come esempio di Architettura della bolla d’aria. Ho realizzato differenti prototipi con  dimensioni che vanno da 1,5 m di lato fino a 4 m.  

Sistema Frontières d’air® 4.0.S (lato di 4 m, altezza 3,5 m), test con fumo, 2008 © Michele Boni 2022 
Sistema Frontières d’air® 4.0.S (lato di 4 m, altezza 3,5 m), test con fumo, 2008 © Michele Boni 2022 

Windhunter® (2011-2016) rappresenta lo sviluppo ulteriore. Il sistema, completamente automatizzato, è un vero e proprio doppio generatore, sia di energia sia di comfort. Se installato all’aria aperta, è capace di produrre energia ma anche di assicurare una efficace protezione dal vento e dagli agenti atmosferici grazie alla formazione di due  tornadi opposti e simmetrici che sono in grado di deviare e decelerare il vento. È un’architettura energetica intermittente che per la sua forma tipica possiamo interpretare come un’Architettura della goccia d’aria: anche se invisibile, il sistema produce un comfort climatico che si avvicina a quello di un interno. L’unico modo per rendersene conto è l’esperienza tattile per cui occorre entrarci e verificarlo sulla propria pelle. Le applicazioni pratiche sono molteplici: protezione delle terrazze di caffè e ristoranti / spazi sportivi / piscine / spazi di relax all’aria aperta / giardini e luoghi di attesa / pontili di yacht e navi da crociera. Ho sviluppato differenti prototipi con dimensioni che vanno da un diametro di 1,5 m  fino a 4 m.  

Windhunter®: simulazioni CFD che evidenziano la formazione di uno spazio protetto a forma di goccia, 2011 © Michele Boni 2022

Windhunter®: simulazioni CFD che evidenziano la formazione di uno spazio protetto a forma di goccia, 2011 © Michele Boni 2022

Windhunter®: simulazioni CFD che evidenziano la formazione di uno spazio protetto a forma di goccia, 2011 © Michele Boni 2022

Windhunter® 1.7.S (versione statica , diametro 1.7 m / H 1 m) in funzione, inserito in un campo costituito da dieci file di otto  girandole / filetti posizionate su una scacchiera con lato di 20 cm, 2012 © Michele Boni 2022

Windhunter® 1.7.S (versione statica , diametro 1.7 m / H 1 m) in funzione, inserito in un campo costituito da dieci file di otto  girandole / filetti posizionate su una scacchiera con lato di 20 cm, 2012 © Michele Boni 2022

Windhunter® 1.7.S (versione statica , diametro 1.7 m / H 1 m) in funzione, inserito in un campo costituito da dieci file di otto  girandole / filetti posizionate su una scacchiera con lato di 20 cm, 2012 © Michele Boni 2022

Windhunter® 7.5.S (versione statica, diametro 7.5 m / H 3.0 m) schema di funzionamento per applicazioni marine, 2013 © Michele Boni 2022 

Windhunter® 4.0.S (versione statica, diametro 4.0 m / H 3.0 m) installato sul superyacht Ketos (cantiere Rossinavi), 2013 © Michele Boni 2022

Windhunter® 4.0.S (versione statica, diametro 4.0 m / H 3.0 m) installato sul superyacht Ketos (cantiere Rossinavi), 2013 © Michele Boni 2022

Windhunter® 1.3.M (versione mobile diametro 1,3 m / H 0.9m) in funzione, inserito in un campo costituito da dieci file di otto girandole / filetti posizionate su una scacchiera con lato di 20 cm, 2016 © Michele Boni 2022

Windhunter® 1.3.M (versione mobile diametro 1,3 m / H 0.9m) in funzione, inserito in un campo costituito da dieci file di otto girandole / filetti posizionate su una scacchiera con lato di 20 cm, 2016 © Michele Boni 2022

Visore ad aria purificata  

Tutti gli esseri umani sono potenziali vittime oltre che di ambienti inquinati anche di virus pandemici. Il caso del Covid-19 ne è l’esempio. Le soluzioni attuali più utilizzate per la prevenzione sono le mascherine classiche in tessuto che però presentano molti problemi: sono scomode, fanno sudare, ostacolano la respirazione, nascondono la bocca e il sorriso, ostacolano la conversazione e la comunicazione, non proteggono quando si beve o si mangia, rappresentano un problema per chi usa occhiali, ecc. Il Visore ad aria purificata (2020) è un  Dispositivo di Protezione Individuale (DPI) innovativo sviluppato all’interno della Visionairlab Srl, una startup che ho fondato con l’Ing. Luigi Spedini. Oltre a essere in grado di rispondere efficacemente a entrambi i problemi eliminando gli inconvenienti rappresentati dalle soluzioni attuali, è un vero e proprio oggetto connesso da indossare (IOT). Si tratta di un sistema invisibile capace di bloccare lo smog e i patogeni e di fornire un volume di aria pura continuo senza dover indossare sistemi di protezione inestetici, ingombranti, fastidiosi. Grazie a dei ventilatori e a un sistema di filtraggio, è in grado di fornire all’utilizzatore una separazione dagli agenti patogeni e/o inquinanti e di assicurare un volume di aria purificata che garantisce libertà di muoversi e socializzare in sicurezza sempre e ovunque. 

Visore ad aria purificata: prove in galleria del vento © Visionair Lab 2022

Schema del funzionamento della cortina d'aria

Schema del funzionamento della cortina d'aria

Il visore genera una barriera (qui rappresentata dal fumo) che separa lo spazio e protegge l'utente da agenti patogeni / inquinamento

La cortina d'aria è in grado di creare una barriera invisibile che separa lo spazio e protegge l'utente da agenti patogeni / inquinamento (qui rappresentati dalle linee di fumo orizzontali)

Crediti

Bibliografia

M. Boni, Manifesto delle Architetture dell’aria. Tesi di dottorato in architettura in cotutela tra la Facoltà di Architettura di Firenze e l’Université Paris 8, Parigi 19 dicembre 2008.
 
M. Boni, Comfort Bubble, in AIR, John Knechtel, MIT Press, Massachusetts 2008.  

Brevetto Europeo n°. EP0940526A1 (1998).  

M Boni, L’architecture de la bulle d’air, Les Presses du Réel, Dijon 2019. 

Brevetto Europeo n° EP12815807.8 (2014) / Cinese n° 2012800664961 (2014) / Americano n° 14362295 (2014).  

Domanda di brevetto italiano n° 102020000029870 del 04 dicembre 2020.

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