Sto lavorando su una visione di un habitat biologico e questa ricerca ha soprattutto a che fare con le membrane, l’auto-organizzazione e la gravità. Lo scopo di questa ricerca è creare un sistema universale biologico auto-replicante. Questo sistema può avere varie dimensioni: la dimensione di una cellula, una pillola, un frutto, una casa, o anche una biosfera, ed in grado di esistere in differenti sistemi: sulla terra, sotto l’acqua e nello spazio.

Zbigniew Oksiuta

Zbigniew Oksiuta, Spatium Gelatum. Courtesy of: Zbigniew Oksiuta

E’ possibile combinare in un’unica sperimentazione architettura, biologia, fisica e ingegneria genetica? E tutte queste componenti possono coesistere in uno spazio comune di dimensioni estremamente ridotte? La risposta è si!

Su questa prerogativa si basa la ricerca di Zbigniew Oksiuta, artista, architetto e scienziato di origini polacche, il quale concentra il suo lavoro sulla sperimentazione e creazione di strutture biologiche racchiuse in uno spazio ridotto al minimo necessario. Queste strutture, estremamente controllabili ed elaborate tramite l’assunzione e l’analisi di parametri fisici e chimici, mettono quasi da parte i fattori storici, urbanistici, sociali ed estetici, tendendo così a sviluppare nuovi modi di pensare il concetto di habitat, il quale poi andrà ad instaurarsi in molteplici tipologie di spazio, dal più piccolo come ad esempio un campo, al più grande inteso come spazio infinito.

Ma come sono fatti questi nuovi habitat? Da che materiale sono costituiti? Come spiega Zbigniew Oksiuta, questi nuovi habitat essendo appunto biologici, sono costituiti da una membrana di polimero, realizzata da una fusione in trattamento di una mistura di gelatina naturale e agar-agar; questi materiali, essendo facilmente reperibili in natura, sono la base ideale, in quanto, in relazione alla quantità di acqua aggiunta, si trasformano in un gel dalla altissima densità divenendo progressivamente un collante estremamente malleabile.

Un’applicazione utile a capire il funzionamento di questa soluzione è senza dubbio lo Spatium Gelatum.

Zbigniew Oksiuta, Spatium Gelatum. Courtesy of: Zbigniew Oksiuta

Il metodo Spatium Gelatum studia le regole per la formazione di oggetti liquidi e gelatinosi tramite l’utilizzo di polimeri biologici in stato liquido. Per realizzare questa ricerca è stato applicato il principio meccanico di rotazione del cuscinetto: all’interno di un contenitore di forma sferica, generalmente realizzato in PVC e galleggiante in una piscina d’acqua, viene iniettato il composto di gelatina e agar-agar.

Subito dopo l’immissione del materiale si inizia a far roteare la sfera, e l’azione del galleggiamento unita alla rotazione, permette ai polimeri di miscelarsi ed “arrotolarsi” sulla superficie della sfera.

Dopo che la membrana si è posizionata lungo tutta la superficie della sfera, viene pompata al suo interno aria compressa fredda; così facendo si permette alla membrana di congelare e quindi solidificarsi. Durante il processo di essiccazione la membrana indurisce e cambia la sua forma mentre le strutture amorfe e gli strati sulla superficie rafforzano la costruzione della crosta.

Zbigniew Oksiuta, Spatium Gelatum. Courtesy of: Zbigniew Oksiuta

L’obiettivo dello studio è quello di plasmare forme biologiche in un nuovo habitat. Tutti questi oggetti, creati con il metodo Spatium Gelatum, sono biologicamente rinnovabili. Essi possono esistere in uno stato solido o liquido, essere morbidi o duri, trasparenti o colorati, oltre ad avere diversi odori e sapori.

Come detto in precedenza, questi nuovi habitat sono pensati per funzionare ed adattarsi in qualunque tipo di spazio, anche in quello acquatico. Ed è proprio da questa concezione che nasce la sperimentazione Isopycnic Systems.

Zbigniew Oksiuta, Isopycnic Systems, courtesy of Zbigniew Oksiuta

è particolarmente interessante quando due liquidi hanno la stessa densità, ed una goccia di uno dei liquidi galleggia all’interno di una goccia dell’altro.

Zbigniew Oksiuta

Il progetto Isopycnic Systems è finalizzato alla creazione di moduli subacquei in fase di galleggiabilità naturale. Il tutto parte dal concetto della disposizione di liquidi all’interno di liquidi: l’acqua, utilizzata come ambiente ed al tempo stesso contenitore, modella ed ospita la forma di massa polimerica posizionata al suo interno.

Questa tecnologia utilizza polimeri biologici con una densità simile a quella dell’acqua; così facendo la materia gelatinosa immessa in acqua, galleggia nello spazio liquido. La materia gelatinosa, avendo un’esposizione termale differente da quella dell’acqua, dopo l’immissione nel liquido inizia a solidificarsi, creando una sottile membrana.

Altri liquidi di densità inferiore vengono iniettati dentro l’acqua per permettere alla “nuova bolla” di cambiare forma e dimensione, e di creare spazi isomorfi; dosando questi liquidi di densità inferiore a quella di gelatina e dell’acqua all’interno della massa, è possibile controllare la sua densità e mantenerla in uno stato di galleggiamento.

Il progetto Isopycnic Systems consente, quindi, la creazione pratica di forme senza restrizioni che mostrano una diversità di scala con una morfologia amorfa. Questa tecnologia liquida offre nuove possibilità per la creazione di forme amorfe generate nello spazio virtuale di un computer. Basandosi sempre sull’utilizzo di polimeri galleggianti, e sulla possibilità di creare habitat che possano vive e far vivere anche in condizioni subacquee, da queste idee nasce il progetto Plasmalema.

Zbigniew Oksiuta, Plasmalema, courtesy of Zbigniew Oksiuta

Utilizzando una membrana di polimeri biologici capace di galleggiare in acqua o in qualsiasi liquido, si va a creare un habitat estremamente resistente ma al tempo stesso malleabile, in quanto, la membrana funge da barriera per gli ambienti acquatici e, contemporaneamente, permette la penetrazione di corpi fisici al loro interno.

La penetrazione attraverso la membrana non danneggia l’habitat interno, essendo questa similare a quella del fenomeno della chiusura in acqua dopo l’immersione di un oggetto fisico. L’interno della macro-sfera generata è pieno di Perfluorocarbon (PFC), il liquido che permette all’uomo di respirare sott’acqua, garantendo così un tempo di sopravvivenza anche in caso di perdita di resistenza da parte della membrana.

Occorre comunque sottolineare che il Perfluorocarbon (PFC) è un liquido ancora in fase di sviluppo, anche se in uno stato abbastanza avanzato, e che quindi il suo utilizzo all’interno della macro-sfera e del tutto ipotetico; nonostante ciò, però, il progetto non perde né di forza né di significato. Per questo “Plasmalema” è un progetto estremamente affascinante, in quanto ha come prerogativa base lo studio di tutte le possibilità umane di vivere sott’acqua!

Altro esempio di questa concezione di spazio/habitat è lo Space Garden, costituito da una membrana di polimero trasparente di diversi metri di diametro contenente aria pura al cui interno, sotto un’azione meccanica ottenuta da appositi macchinari che simulano le forze gravitazionali e gli effetti della rotazione planetaria, ed illuminata artificialmente in modo da simulare l’irraggiamento solare, si genera una biosfera isolata e immune dagli agenti aggressori esterni.

Così facendo si può verificare con risultati certi l’effetto delle forze gravitazionali sulla crescita delle piante. Questo prototipo è estremamente versatile, in quanto, essendo la sfera costituita da una membrana liquida, ed essendo questo un materiale biologico universale, si potranno creare viarie tipologie di biosfera di dimensioni e capienza differenti a seconda delle necessità; questa bolla, funzionante quasi come un incubatore di specie viventi, potrebbe permettere in futuro la coltivazione e la conservazione di cibo o specie vegetali in qualsiasi condizione climatica o ambientale.

Zbigniew Oksiuta, Space garden, courtesy of Zbigniew Oksiuta

Da questa visione e da anni di ricerche e sperimentazioni nascono progetti non convenzionali, i quali si dissociano drasticamente dall’idea di architettura classica, limitata nella sua staticità e nei formalismi, e capaci di fornire una visione di insieme tanto innovativa quanto pragmatica e funzionale.

Liborio Sforza | nITro