IDEE DI DESIGN SOSTENIBILE DALLA CULTURA DEI MATERIALI. Carlo Santulli Università di Roma La Sapienza & II Università di Napoli

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Michela Martino
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1 IDEE DI DESIGN SOSTENIBILE DALLA CULTURA DEI MATERIALI Carlo Santulli Università di Roma La Sapienza & II Università di Napoli

2 ESPERIENZA Emissione acustica Termografia/Tecniche termoelastiche Controllo non distruttivo Vibrometria Laser Compositi a matrice polimerica Caratterizzazione termica Caratterizzazione meccanica (statica e dinamica) Processi di fabbricazione Compositi in fibra naturale Estrazione della nanocellulosa Biomimetica Materiali sostenibili e biologici Impatto ambientale Design bio-ispirato

meccanica (statica e dinamica) Processi di fabbricazione Compositi in fibra naturale Estrazione

3 FIBRE DI OKRA Analisi infrarossa delle bande di assorbimento di gruppi chimici relativi a cellulosa, emicellulosa e lignina. De Rosa IM, Kenny JM, Puglia D, Santulli C, Sarasini F, Morphological and thermal characterisation of okra (Abelmoschus Esculentus) fibres as potential reinforcement in polymer composites, Composites Science and Technology 70 (1), 2010, FIBRE DI PHORMIUM Superficie di frattura Thermogravimetria De Rosa IM, Santulli C, Sarasini F, Mechanical and thermal characterization of epoxy composites reinforced with random and quasi-unidirectional untreated phormium tenax leaf fibers, Materials and Design 31 (5), 2010,

reinforcement in polymer composites, Composites Science and Technology 70 (1), 2010, 116-122.

4 APPROCCIO ALLA PROGETTAZIONE SETTORE DEI MATERIALI PROCESSO CRITICO (struttura, proprietà desiderate, sostenibilità) SETTORE DEL DESIGN PROBLEMI ED ESIGENZE

5 ESEMPI DI STUDI DI TEMATICHE BIOLOGICHE Piegamento (folding) Eliotropismo

6 ESEMPIO DI APPLICAZIONE AD UN SETTORE (SPORT&SICUREZZA) Modificazioni geometriche, di intensità luminosa e di colore (frequenza) della bioluminescenza

7 ALCUNE ISPIRAZIONI PER IL DESIGN Cultura della canapa Valorizzazione ed attenzione all immagine Rispetto della specificità (anche biologica) Riconsiderazione delle esperienze storiche Molteplicità di utilizzi materici Diatomee Studio morfologico e funzionale Studio delle giunzioni Fluidodinamico Fotonico Meccanico Uso degli scarti Ricupero e nobilitazione Rinnovo dei materiali e delle loro prestazioni Ibridazione compatibile Innovazione e sostenibilità

Diatomee Studio morfologico e funzionale Studio delle giunzioni Fluidodinamico Fotonico Meccanico Uso degli

8 LA CULTURA DELLA CANAPA La ripresa della canapa negli ultimi anni comporta, oltre che il recupero degli strumenti necessari alla sua lavorazione, anche la rivalorizzazione del materiale in termini di immagini e di modernità dell uso

strumenti necessari alla sua lavorazione, anche la

9 TENDA IN CANAPA CONTEMPORANEA ISPIRATA AL TENT CATERPILLAR

10 DIATOMEE Simmetria centrale Simmetria pinnata La foresta di vetro Diatomea con valve radiali Coscinodiscus walesii e struttura fotonica di pori Le diatomee sono micro-alghe unicellulari che includono nanostrutture complesse. La materia cellulare è inclusa nel frustulo, di silice ideata amorfa, formato da due valve congiunte. Nelle valve sono presenti pori, che rendono più leggera la struttura, mentre la silice le conferisce un elevata resistenza meccanica.

La materia cellulare è inclusa nel frustulo, di silice ideata amorfa, formato da due valve congiunte.

11 Colonie a zig-zag (unite ad angolo: separabili) (p.es., Tabellaria) Colonie a stella (unite per le punte: separabili) (Asterionella) Colonie a filamento (unite attraverso tubi di silice: inseparabili) (Skeletonema)

separabili) (Asterionella) Colonie a filamento (unite

12 GIUNZIONI NELLE DIATOMEE (INTERLOCKING SPINES) GIUNZIONE NANOFORMATA MATERIA ORGANICA (O GIUNZIONE SPECIALE) Le diatomee includono della materia organica da proteggere Devono essere in contatto con l ambiente per la fotosintesi Hanno sviluppato a questo scopo sistemi di giunzione, reversibili ed irreversibili

da proteggere Devono essere in contatto con l ambiente per la fotosintesi

13 PROPOSTE PER USI DEGLI SCARTI

14 IBRIDO DI CERNIT E POLISTIRENE DA STOVIGLIE DI PLASTICA Valorizzazione come bracciali Temperature di processamento simili tra i due materiali.

15 IBRIDO CORIAN E LATTICE DI GOMMA CONTESTI E MATERIALI

16 SFRUTTARE L ASIMMETRIA: MATERIALI AUXETICI I materiali auxetici sono materiali cellulari che sono capaci di flettersi in tre direzioni, invece di assottigliarsi soltanto in una, quando sono soggetti a forze di trazione. In altri termini, hanno un rapporto di Poisson negativo. Comportamento Compositi auxetici Materiale cellulare convenzionale (sx) e materiale rientrante auxetico (dx) AUXETICO CHIRALE Nella pelle della salamandra, i materiali auxetici consentono movimenti improvvisi in direzioni diverse (cattura, macrofagia).

In altri termini, hanno un rapporto di Poisson negativo.

possono ottenersi indipendentemente dal materiale

17 STRUTTURE AUXETICHE Carlo Santulli Sapienza Università di Roma Differenti strutture auxetiche possono ottenersi indipendentemente dal materiale usato, purché con caratteristiche di leggerezza e ripetitività

18 IDEE AUXETICHE

19 EROSIONE NELL ACIDO POLILATTICO

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