Costruire case sostenibili? Le termiti ci insegnano come fare
I ricercatori hanno replicato in 3D un termitaio per capire come gli insetti usano la natura a loro a piacimento per avere tane a prova di caldo africano
I termitai, la struttura costruita dagli isotteri o tèrmiti per intenderci, hanno delle incredibili caratteristiche architettoniche e anche un segreto ingegneristico che potrebbe rivoluzionare la progettazione degli edifici. Non si esagera quando si definiscono le termiti degli ingegneri: i loro tumuli sono alcune delle strutture biologiche più grandi al mondo, raggiungendo altezze di fino a otto/nove metri. Attraverso milioni di anni di evoluzione, le termiti hanno perfezionato il design dei loro tumuli, offrendo agli architetti e agli ingegneri umani un’opportunità unica per apprendere dai loro metodi. Un recente studio pubblicato su Frontiers in Materials ha rivelato come possiamo utilizzare le conoscenze tratte dai termitai per creare edifici con climi interni confortevoli, riducendo così l’uso dell’aria condizionata e l’impatto ambientale ad essa associato. Il dottor David Andréen, professore senior presso l’Università di Lund, e il coautore Rupert Soar della Nottingham Trent University hanno condotto la ricerca, concentrandosi sui tumuli di termiti Macrotermes michaelseni provenienti dalla Namibia.
Bloccare le correnti d’aria all’uscita
A parte aver scoperto che le termiti coltivano giardini di funghi simbiotici all’interno dei loro tumuli, gli studiosi si sono si sono concentrati su una parte di queste strutture chiamata “complesso di uscita“. Questo complesso è costituito da una rete intricata di tunnel interconnessi, larghi tra i 3 e i 5 mm, che collegano i condotti più ampi all’interno con l’esterno. Durante la stagione delle piogge, il complesso di uscita si estende sulla superficie esposta a nord, esposto direttamente al sole di mezzogiorno. Durante le altre stagioni, le termiti bloccano i tunnel di uscita, permettendo solo un flusso controllato di aria. Si ritiene che questo complesso favorisca l’evaporazione dell’umidità in eccesso, garantendo una ventilazione adeguata all’interno del tumulo.
Gli scienziati hanno studiato attentamente la disposizione del complesso di uscita e hanno scoperto che questa struttura consente flussi d’aria oscillanti o impulsivi (le correnti d’aria). Per esaminare ulteriormente questo fenomeno, i ricercatori hanno creato una replica del complesso di uscita utilizzando la tecnologia di scansione e stampa 3D. Hanno quindi simulato il vento utilizzando un altoparlante per guidare le oscillazioni di una miscela di CO2 e aria attraverso lil loro modello 3D, monitorando il trasferimento di massa con un sensore. I risultati hanno rivelato che il flusso d’aria era maggiore alle frequenze di oscillazione comprese tra 30 Hz e 40 Hz, moderato tra 10 Hz e 20 Hz, e minimo tra 50 Hz e 120 Hz.
Queste scoperte indicano che le termiti hanno sviluppato un sistema intelligente per regolare la ventilazione all’interno dei loro tumuli, sfruttando la turbolenza dell’aria per ottimizzare il flusso e la distribuzione di calore e umidità. Questo principio può essere applicato alla progettazione degli edifici, consentendo di creare ambienti interni confortevoli e sostenibili, riducendo al contempo il consumo energetico. Inoltre, questa ricerca apre la strada a una nuova visione dell’architettura, in cui gli edifici rispondono attivamente all’ambiente circostante.
Con l’applicazione di queste conoscenze nell’architettura umana, potremmo creare un futuro in cui gli edifici lavorano in armonia con l’ambiente, riducendo l’impatto ecologico e migliorando la qualità della vita. Potremmo essere nel bel mezzo di una nuova era, in cui potremmo progettare edifici “vivi e respiranti”, capaci di adattarsi alle condizioni esterne in modo simile alla natura stessa.
