Nel 1997 la biologa americana Janine Benyus pubblica Biomimicry: Innovation Inspired by Nature, il libro che dà un nome a una pratica antica quanto l'architettura stessa: guardare come la natura risolve un problema, prima di inventare da zero una soluzione tecnologica. Il termine ha avuto una fortuna enorme, ma copre in realtà tre approcci molto diversi tra loro, spesso confusi come se fossero la stessa cosa. Distinguerli è il modo più utile per capire perché i materiali innovativi di questo capitolo — micelio, batteri che cementano sabbia, biocompositi che si biodegradano — non sono affatto la stessa storia dei precedenti storici a cui vengono spesso accostati.
Biomorfismo: imitare la forma
Il livello più superficiale — non nel senso di meno valido, ma di più diretto — è il biomorfismo: prendere in prestito una forma naturale perché è esteticamente o strutturalmente efficace, senza necessariamente capirne o replicarne il funzionamento interno. Antoni Gaudí, alla fine dell'Ottocento, costruisce modelli funicolari appesi — reti di corde e pesi che, capovolte, disegnano naturalmente la forma di un arco in pura compressione — per progettare la Cripta della Colonia Güell e la Sagrada Família. Non sta studiando biologia in senso stretto, ma sta lasciando che la fisica, la stessa che governa la crescita di un tronco o la forma di un osso, gli suggerisca la geometria. È un metodo, non un'imitazione letterale: la forma che ne risulta assomiglia a una struttura organica perché obbedisce alle stesse leggi, non perché copia un organismo specifico.
Buckminster Fuller porta questa logica a un livello più esplicito con le sue cupole geodetiche, a partire dagli anni Quaranta: la struttura triangolata che distribuisce il carico su un reticolo tridimensionale è la stessa geometria che si trova nei gusci di certi organismi marini microscopici, i radiolari, scoperti e disegnati da Ernst Haeckel già nell'Ottocento. Fuller non stava copiando i radiolari — ci è arrivato per via ingegneristica — ma la coincidenza è stata notata e usata retoricamente per anni come prova che "la natura ha già inventato" le forme più efficienti.
Biomimicry funzionale: imitare il processo
Il secondo livello, più ambizioso, non copia la forma ma il meccanismo. L'esempio più citato in assoluto — al punto da essere diventato quasi un luogo comune del settore — è l'Eastgate Centre di Harare, in Zimbabwe, progettato dall'architetto Mick Pearce e completato nel 1996. L'edificio, un centro commerciale e uffici, doveva funzionare senza impianto di condizionamento meccanico convenzionale in un clima con forti escursioni termiche giornaliere. Pearce si è ispirato al sistema di ventilazione passiva dei termitai: le termiti africane costruiscono montagne di terra alte diversi metri attraversate da una rete di condotti che, sfruttando le differenze di temperatura tra il nido interno e l'esterno, generano un moto convettivo capace di mantenere la colonia a temperatura quasi costante nonostante le escursioni esterne di trenta gradi o più tra giorno e notte.
L'Eastgate Centre replica il principio, non la forma: camini di ventilazione, masse termiche in calcestruzzo a vista che accumulano calore di giorno e lo rilasciano di notte, ventilatori a bassa potenza che assistono il moto convettivo naturale invece di sostituirlo. Il risultato dichiarato dai progettisti è un consumo energetico per la climatizzazione pari a circa il 10% di un edificio comparabile con impianto meccanico tradizionale nello stesso clima. È un salto concettuale rispetto al biomorfismo di Gaudí: qui non si imita una geometria, si imita una strategia funzionale — la gestione passiva del calore attraverso la massa e i condotti — traducendola in materiali e tecniche completamente convenzionali (calcestruzzo, mattone, condotti d'aria).
Frei Otto, nello stesso periodo in cui Fuller lavorava alle cupole geodetiche, applica un principio analogo alle strutture tese: pellicole di sapone tese su un telaio assumono spontaneamente la superficie di area minima possibile per quel contorno — un principio fisico, non biologico in senso stretto, ma che Otto studia insieme a forme biologiche comparabili (ragnatele, membrane cellulari) per il padiglione tedesco all'Expo di Montréal 1967 e per lo stadio olimpico di Monaco del 1972. Anche qui: non imitazione letterale, ma comprensione e traduzione di un principio che la natura e la fisica condividono.
Biofattura: la natura come produttore, non come modello
Il terzo livello è quello a cui appartengono i materiali di questo capitolo, ed è categoricamente diverso dai primi due. Qui non si imita più nulla: si delega la produzione del materiale a un organismo vivente. Il micelio di Hy-Fi non "assomiglia" a qualcosa di naturale — è, letteralmente, un fungo che cresce. I batteri di Sporosarcina pasteurii nei biomattoni MICP non ispirano un processo industriale analogo: sono l'agente chimico reale che cementa la sabbia. È la differenza tra dipingere un albero e piantarne uno, e coincide storicamente con un salto tecnologico preciso: la capacità, sviluppata soprattutto dagli anni Duemila in poi, di controllare in laboratorio la crescita di organismi (funghi, batteri, in alcuni casi persino bachi da seta, si veda l'approfondimento dedicato a Neri Oxman in questa stessa sezione) con una precisione sufficiente per un uso costruttivo ripetibile.
Questo terzo livello pone domande che i primi due non ponevano mai: chi possiede il brevetto di un ceppo batterico ingegnerizzato per produrre calcite più efficientemente? Come si certifica, per un ente normatore, un materiale la cui prestazione dipende dalla vitalità di un microrganismo invece che da una composizione chimica fissa e ripetibile? È il tema affrontato nell'approfondimento sulla normativa in questa stessa sezione. Il biomorfismo di Gaudí e la biomimicry funzionale di Pearce non hanno mai dovuto rispondere a queste domande, perché il materiale finale — pietra, calcestruzzo, acciaio — restava un materiale convenzionale, prodotto industrialmente, semplicemente organizzato secondo un principio ispirato alla natura.
Perché la distinzione conta oggi
Capire questa scala — dalla forma, al processo, all'organismo produttore — aiuta a non liquidare i materiali innovativi come "l'ennesima moda biomimetica" nello stesso cassetto delle cupole geodetiche o dei termitai di Harare. Sono la conseguenza di un salto categorico: il passaggio dalla natura come fonte di ispirazione alla natura come strumento di produzione diretta. È un salto che porta con sé vantaggi enormi — impronte di carbonio spesso negative, processi a bassissima energia rispetto alla cottura o alla sintesi chimica convenzionale — e problemi altrettanto nuovi, che il resto di questo capitolo prova a raccontare senza sconti.