Negli ultimi decenni il tema dei materiali ha assunto una posizione centrale all’interno del dibattito sul design contemporaneo. La questione riguarda una trasformazione più ampia del rapporto tra progetto, tecnologia e ambiente. Biomateriali coltivati in laboratorio, superfici responsive, sistemi di fabbricazione robotica e materiali programmabili hanno suggerito uno spostamento progressivo del design verso processi in cui la materia incorpora informazione, comportamento e capacità adattive. Il materiale sta diventando uno strumento tecnologico e culturale. La valutazione circa le sue proprietà esula dall’esclusiva composizione chimica o dalla prestazione meccanica, e ci si sta piuttosto spingendo verso una rete più ampia di dati, processi biologici, simulazioni computazionali e cicli ambientali. La progettazione si concentra sempre più sulle condizioni che rendono possibile l’emergere della forma: crescita, trasformazione, reazione agli stimoli, degradazione, capacità di adattamento.
Una parte significativa di questa ricerca si sviluppa attorno ai biomateriali, di pari passo alla traiettoria bio- che tutti gli aspetti del quotidiano umano hanno ormai intrapreso. Laboratori e aziende hanno già sperimentato materiali derivati da micelio, alghe, batteri e cellulosa organica, con applicazioni che attraversano packaging, interior design, moda e architettura. L’interesse di queste sperimentazioni riguarda tanto il materiale finale quanto il modello produttivo che introducono. La crescita sostituisce parte dei processi estrattivi e industriali tradizionali; il tempo biologico entra all’interno della progettazione; il comportamento organico della materia diventa una variabile operativa di cui tener conto non solo nei tempi progettuali, ma addirittura nella fase embrionale dell’idea. Temperatura, umidità, ventilazione e nutrienti assumono la stessa importanza che in passato apparteneva alle tecniche di stampaggio o lavorazione meccanica.
Questa logica appare con chiarezza nel progetto Hy-Fi, realizzato dallo studio The Living per il MoMA PS1 nel 2014. Il padiglione, composto da migliaia di mattoni organici 100% biodegradabili, ottenuti attraverso micelio e residui agricoli (prodotti da Ecovative Design), e mattoni riflettenti e riciclabili che fanno da vassoi di coltivazione (prodotti dall’azienda 3M), introduceva un’idea di architettura temporanea fondata su processi metabolici senza evadere dall’obiettivo di un design ricercato, decorato e conciliabile con le necessità di un adattamento climatico. L’edificio è per la prima volta concepito come elemento reversibile all’interno di un ciclo materiale continuo, destinato alla decomposizione e al suo successivo reinserimento ambientale.
Parallelamente ai biomateriali, la ricerca contemporanea sui responsive environments e sui materiali intelligenti introduce una seconda linea di trasformazione. Sensori, microelettronica, attuatori e sistemi embedded permettono di integrare nella materia comportamenti reattivi e adattivi, tramite superfici e ambienti che modificano il proprio stato in relazione alla presenza umana, ai cambiamenti climatici o ai dati ambientali.
Un esempio di applicazione è l’installazione Hylozoic Ground di Philip Beesley, realizzata per il padiglione Canada alla Biennale di Venezia 2010, che costituiva un ambiente immersivo, una sorta di diorama, una foresta digitale fatta di elementi leggeri, componenti cinetiche e microprocessori distribuiti, capaci di reagire ai movimenti, le vibrazioni e le variazioni luminose.
Una trasformazione analoga attraversa la fabbricazione computazionale e la robotic fabrication. In architettura e nel design avanzato, algoritmi generativi, simulazioni strutturali e sistemi automatizzati stanno ridefinendo il rapporto tra forma, costruzione e comportamento materiale. Il progetto DFAB House del 2019, sviluppato dal politecnico di Zurigo, è stato realizzato attraverso una combinazione di progettazione parametrica, robotica e additive manufacturing. La configurazione finale deriva dall’interazione continua tra simulazione digitale, limiti strutturali e procedure automatizzate di costruzione.
Recentemente il dibattito si è spostato alla Biennale Architettura 2025, Intelligens. Natural. Artificial. Collective., curata da Carlo Ratti, che ha fatto emergere il rapporto tra materiali, digitalizzazione e sistemi adattivi attraverso progetti che trattano la materia come infrastruttura al tempo stesso computazionale e biologica, destinando una particolare attenzione alle implicazioni ambientali dello spreco materico e quindi sottolineando la rilevanza di riciclo e riuso. Tra i casi più significativi presentati, ARBOR.PILAE di Maria Kuptsova utilizza algoritmi di macchine intelligenti per leggere le proprietà strutturali di diverse specie lignee e trasferirle in sistemi sintetici stampati roboticamente con polimeri fibrorinforzati a base legnosa. Il progetto combina quindi dati biologici, simulazione computazionale e stampa 3D per costruire una “cyborganic timber architecture”, ovvero una struttura che incorpora comportamento biologico e modellazione digitale nello stesso sistema materiale. Anche VAMO (Vegetal, Animal, Mineral, Other), sviluppato da ETH Zurich e MIT, lavora sulla trasformazione del materiale in infrastruttura riconfigurabile. La struttura utilizza componenti bio-based e materiali derivati da scarti vegetali, animali e minerali progettati tramite simulazione computazionale per essere assemblati, smontati e riutilizzati: l’edificio viene pensato come sistema reversibile e adattabile. Un’altra ricerca di cui tenere conto, che fa convergere materia biologica, tecnologica e digitale, è Terraforms. The Shapes of Natural Intelligence, che sviluppa miscele argillose progettate attraverso modelli matematici derivati da pattern naturali. Il progetto utilizza topologie computazionali per generare strutture capaci di distribuire stress, assorbire umidità e reagire alle condizioni ambientali, trasformando materiali tradizionalmente inerti in superfici responsive. Non ultimo, il progetto Bio-Lattice del DARLAB della London South Bank University integra robotic fabrication, design computazionale e stampa 3D con polimeri riciclati per produrre strutture leggere ad alta efficienza materiale. La geometria della struttura viene ottimizzata algoritmicamente, riducendo spreco e quantità di materiale utilizzato durante la fabbricazione.
Negli ultimi mesi, una delle linee di ricerca teoriche più avanzate si sta consolidando all’interno del MIT dove il tema dei materiali viene progressivamente assorbito dentro un paradigma di costruzione computazionale e sistemi materiali programmabili. Al Center for Bits and Atoms, questa transizione viene formalizzata attraverso il concetto di digital materials, ossia materiali discreti composti da unità modulari standardizzate che possono essere assemblate, disassemblate e riconfigurate attraverso sistemi robotici, stampa 3D e Ai. L’ipotesi di fondo è che la materia possa comportarsi come informazione fisica: ogni elemento strutturale diventa al tempo stesso componente meccanico e unità informativa, leggibile e manipolabile da sistemi automatici.
Nella stessa traiettoria si colloca una sperimentazione — sviluppata in continuità con le linee di ricerca del MIT e con contributi del politecnico di Losanna — sulla costruzione robotica discreta documentata in Automation in Construction (Q1) (Volume 187, 2026), in cui strutture a griglia composte da elementi modulari, chiamati voxels, vengono assemblate direttamente in situ da robot mobili. Questi sistemi operano lungo la struttura in crescita agganciando i moduli tramite connessioni autoallineanti di tipo snap-fit (innesto a scatto) riducendo la necessità di giunzioni permanenti o processi di assemblaggio manuale. La costruzione non segue più una sequenza lineare predefinita, ma un processo adattivo in cui geometria, stabilità e logica di montaggio vengono aggiornate in tempo reale sulla base dei dati raccolti durante l’esecuzione. Il risultato principale riguarda soprattutto la trasformazione del cantiere in un ambiente computazionale distribuito. Il materiale viene trattato come una rete di unità operative e informative che possono essere lette e riconfigurate durante la costruzione stessa, fino a rendere progressivamente dissolto il confine tra progettazione, fabbricazione e controllo strutturale.
Parallelamente, una seconda linea di ricerca sviluppata in ambito MIT riguarda l’automazione adattiva e i sistemi robotici riconfigurabili. In questi studi, che integrano BIM, pianificazione algoritmica e sensori distribuiti, i sistemi non eseguono istruzioni rigide ma modificano la propria configurazione in relazione al compito e alle condizioni ambientali. La costruzione diventa così un processo iterativo continuo, in cui simulazione e realtà fisica si correggono reciprocamente in tempo reale.
Intanto nel 2020 in Italia WASP (World’s Advanced Saving Project) mette a punto TECLA — sviluppato insieme a Mario Cucinella Architects: un’abitazione che unisce processi robotizzati in stampa 3D e materiali biodegradabili reperibili direttamente sul territorio, come la terra cruda. Nel febbraio del 2026 il progetto ITACA, sempre in Emila-Romagna, ha approfondito modelli costruttivi autosufficienti attraverso tecnologie di digital fabrication a basso impatto energetico attraverso il sistema Crane WASP: quattro bracci robotici lavorano insieme e stampano simultaneamente le pareti, in calcestruzzo e materiali sostenibili, permettendo di completare il guscio strutturale di una casa in appena un paio di giorni.
Molte delle ricerche più avanzate sviluppate negli ultimi anni, dai progetti per estrarre la melanina e incorporarla nelle stampe 3D di Neri Oxman fino ai recenti esperimenti di materiali 4d e tessuti attivi attraverso la stampa liquida del Self-Assembly Lab, mostrano come il design stia progressivamente assumendo una dimensione post-industriale in cui biologia, ingegneria e fabbricazione convergono all’interno dello stesso processo progettuale.
In questi processi il design assume una natura sistemica. Molte delle sperimentazioni contemporanee nascono all’interno di laboratori interdisciplinari che riuniscono architetti, biologi, ingegneri dei materiali, programmatori e ricercatori. Il progetto invece coordina flussi di dati, protocolli di fabbricazione, modelli ambientali e processi di trasformazione materiale. La distinzione tra ideazione e produzione perde progressivamente rigidità, mentre progettazione e ricerca tecnica iniziano a sovrapporsi, modificando anche la figura professionale del designer: l’attività si sposta così verso pratiche di ricerca applicata, prototipazione e sperimentazione continua. Una parte consistente del lavoro riguarda l’analisi delle prestazioni, la simulazione dei comportamenti e la gestione di sistemi complessi.
Questa trasformazione coinvolge inevitabilmente anche il tema della sostenibilità. I biomateriali e i processi di produzione adattiva vengono spesso presentati come alternative ai modelli industriali ad alta intensità energetica. Tuttavia il valore di questi materiali non risiede soltanto nella sostituzione di quelli inquinanti con versioni biodegradabili: in gioco c’è una revisione più ampia delle logiche produttive contemporanee. Emergono questioni critiche legate alle infrastrutture tecnologiche necessarie per sviluppare questa nuova materialità. Laboratori avanzati, macchine robotiche, biotecnologie e sistemi computazionali richiedono investimenti elevati in termini economici e competenze altamente specializzate. La produzione dei materiali contemporanei tende quindi a concentrarsi all’interno di grandi centri di ricerca, università e aziende tecnologiche.
Se la materia incorpora dati, capacità adattive e processi biologici, il progetto non interviene più solo su oggetti isolati, ma inizia progressivamente a operare su sistemi viventi, automatizzati e interconnessi. E come si dice, la coperta è corta. Questa trasformazione apre a una contraddizione politica: la produzione di materiali definiti sostenibili dipende sempre più da infrastrutture ad alta intensità tecnologica, energetica ed economica, controllate da grandi aziende, centri di ricerca e piattaforme industriali. Per cui la questione non riguarda solo quali materiali useremo in futuro, ma chi controllerà le tecnologie necessarie per produrli e quali nuove forme di dipendenza industriale, estrazione di risorse e concentrazione di potere questi sistemi hanno già iniziato a costruire.
Federica Sanna