Saranno le protocellule di Bütschli a salvare Venezia?

Architettura vivente di acqua e olio per rafforzare le fondamenta sommerse della Serenissima

[28 gennaio 2014]

Su Co.Exist si occupano del  Modulo Sperimentale Elettromeccanico (Mose) di Venezia, la  gigantesca barriera sottomarina artificiale che dovrebbe evitare l’annegamento di una città unica, ma costruita su palificate di legno infisse nella sabbia e nel fango della laguna e che stanno lentamente cedendo sotto il peso dei secoli, l’aumento della pressione antropica e l’estrazione delle acque di falda. Ma Co.exist  è molto più interessato al lavoro che  un team di scienziati sta facendo per realizzare a Venezia qualcosa di molto diverso dalle paratie robotiche del Mose: «Un progetto radicale per ricostruire la città, gocciolina su  gocciolina, dalle sue fondamenta sott’acqua  fino alla superficie».

Un lavoro che è stato presentato su Artificial Life, il giornale dell’International Society for Artificial Life (ISAL), che ha pubblicato lo studio “Bütschli Dynamic Droplet System” di Rachel Armstrong, della School of Architecture & Construction dell’università britannica di Greenwich, e di Martin Hanczyc dalla Syddansk Universitet danese.

Lo scorso dicembre 2013 la Armstrong ed  Hanczyc  hanno presentato le loro “protocellule” ed hanno spiegato che «I sistemi dinamici quali quelli acqua-oli, poiché le goccioline mostrano proprietà “lifelike” e possono essere associati attraverso la programmazione chimica per svolgere un lavoro utile, in particolare per quanto riguarda l’ambiente costruito». 

Secondo i due ricercatori le goccioline “Bütschli water-in-oil” sono un ottimo modello  per svolgere «ulteriori indagini nello sviluppo di una tecnologia con proprietà viventi».  Il sistema prende il nome da Otto Bütschli, che lo descrisse per primo nel 1898, quando utilizzò gocce d’acqua alcalina in olio d’oliva per avviare una reazione di saponificazione. «Questa semplice ricetta produsse strutture che si muovevano e con caratteristiche che assomigliavano, almeno superficialmente, ad un’ameba – scrivono Armstrong ed  Hanczyc  su Artificial Life  – Abbiamo ricostruito il sistema Bütschli ed osservato la sua vita con un microscopio ottico, osservando i modelli chimici ed i  comportamenti delle goccioline in quasi trecento esperimenti replicati. Sono stati osservati i modelli di auto-organizzazione e durante questa dinamica fase “embodied” le goccioline hanno fornito un mezzo per introdurre ordine temporale e spaziale nel sistema, con un potenziale di programmabilità chimica». 

Secondo gli autori dello studio, «la discreta formazione di goccioline dinamiche, caratterizzate da e comportamenti lifelike, durante una finestra di tempo variabile (da 30 s per 30 min dopo l’aggiunta di acqua alcalina per la fase oleosa), qualifica questo sistema come esempio di tecnologia vivente. L’analisi delle goccioline di Bütschli suggerisce che un insieme di condizioni può precedere la comparsa di caratteristiche realistiche ed esemplifica la ricchezza di questo sistema chimico rudimentale, non solo per le ricerche sulla vita artificiale, ma anche per le possibili applicazioni reali alla pratica architettonica».

La Armostrong è una nota futurologa, considerata come una delle 10 persone più geniali di Inghilterra,  ed un architetto che ama Venezia e crede che la Serenissima possa essere fortificata e salvata dalla “architettura vivente” delle protocellule di Bütschli. Negli ultimi 5 anni, insieme al suo giovane staff, sta compiendo ricerche sulle fondamenta di Venezia per “inseminarle” con un esercito di gocce d’acqua programmabili che potrebbero costruire una barriera calcarea protettiva sotto le isole separate dai canali che tutto il mondo ci invidia.

La Armstrong ha spiegato a Co.Exist che «le Protocellule sono semplici, “lifelike chemistries”. Sono costituite da  un insieme di ingredienti di base che, mescolati, si comportano  in modi che sono sorprendentemente realistici e possono essere chimicamente programmati per agire come una tecnologia. “Lifelike chemistries” non significano che le protocellule sono in realtà vive».

Se le gocce di Bütschli che la Armstrong e Hanczyc producono in un laboratorio, utilizzando  olio e acqua, sfruttano lo stesso processo usato per fare il sapone, le proprietà “lifelike” delle goccioline si trovano nel loro metabolismo chimico e in come sono sensibili ai cambiamenti nell’ambiente. La Armstrong evidenzia che «Si comportano in modi che sono più simili ad un giardino che ad una colata di calcestruzzo. Eppure questi agenti non sono fuori controllo come corpi maligni, sono fragili, richiedono il supporto umano per crescere e periscono senza cibo, che proviene dalla chimica della laguna».

Le protocellule possono replicarsi e costruire strutture una sopra l’altra, come fossero barriere coralline. La reazione chimica che viene innescata da cambiamenti ambientali già preseti nel fklusso della laguna veneta. Goccioline programmabili potrebbero quindi essere diffuse in alcuni dei luoghi più difficili da raggiungere sotto il centro della città e, a secondo del livello dell’acqua, le protocellule potrebbero mettersi al lavoro per fortificare le palificate di legno.  La Armstrong sottolinea: «Idealmente, le protocellule funzionerebbero come un “bio-cemento” self-direct».

La Armstrong non è l’unica ad indagare sulle possibilità  delle goccioline di Bütschli: nel  2012, l’architetto Philip Beesley ha realizzato una rete di protocellule  che sarebbe in grado di assorbire la CO2 e trasformarla in carbonato di calcio, solido ed  inerte. Nel 2013 il designer londinese Shamees Aden ha iniziato a lavorare su un paio di scarpe da corsa stampate in 3-D stampato da protocellule, in grado di adattarsi alle mutevoli pressioni.

Nel 2014, l’iniziativa Future Venice svilupperò nuovi progetti, attraverso la ricerca finanziata da diversi think tanks come Thhe European Centre for Living Technology e il prestigioso studio di architettura Philip Beesley’s.

La Armstrong conclude: «Venezia è un ambiente ideale per esaminare il potenziale di una nuova tecnologia a base d’acqua,  non solo è situata in una laguna che permette agli agenti tecnologici di  muoversi autonomamente, ma presenta più di sfide ingegneristiche funzionali. Preservare qualcosa di così antico, così delicato e prezioso a livello mondiale è un impegno difficile. Venezia è una città storica, una bella città, una città romantica, la città delle contraddizioni, una città di commercio e un palcoscenico vivente! E’ anche una città che incarna il meglio in tutti noi! Come sito patrimonio mondiale dell’Unesco pone quindi sfide estetiche, ecologiche e culturali tali da doverle considerare tutte insieme in ogni innovazione tecnologica proposta».