Smart Materials in Architecture, Interior Architecture and Design
RITTER Axel
Birkhäuser, 2007, 191 p.
ISBN: 978-3-7643-7327-6

Per guidarci nel panorama eterogeneo dei materiali intelligenti offre un buon aiuto il libro “smart materials”, che accompagna il lettore partendo da informazioni di base e procedendo man mano a livelli maggiori di complessità, legati agli aspetti multidisciplinari in gioco.
L’impiego degli smart materials in Architettura è un tema dinamico e innovativo in cui si fondono ricerca, sperimentazione e uso: gli smart materials, con le loro caratteristiche di reversibilità, rispondono a stimoli quali la luce, la temperatura e il campo elettrico, cambiando forma, colore, viscosità e così via. Questi materiali rendono infatti possibile la realizzazione di elementi cinetici, o reattivi, come ad esempio carte da parati che cambiano colori e decorazioni a seconda della luce o della temperatura a cui sono esposte. Il testo presenta lo sviluppo di questi materiali e ne descrive anche l’impiego in architettura, nel design e nelle arti.
L’opera dichiara apertamente tre obiettivi. Il primo è quello di fornire alcune informazioni di base sui materiali intelligenti, per far conoscere agli architetti e ai designer le caratteristiche fondamentali, le proprietà, i comportamenti e gli usi dei materiali intelligenti. In particolare, è importante sviluppare un vocabolario e un linguaggio descrittivo che consentano all’architetto di accostarsi al mondo degli scienziati dei materiali e degli ingegneri. Il secondo obiettivo è l'organizzazione di questi nuovi materiali e tecnologie secondo comportamenti o azioni e non semplicemente come prodotti. I materiali intelligenti vengono quindi descritti in relazione alle interazioni a cui sono sensibili: invece di classificare i materiali per la loro applicazione o per l'aspetto, essi verranno poi distinti in relazione al loro comportamento e allo stimolo energetico a cui rispondono. Il terzo obiettivo è infine lo sviluppo di un approccio metodologico per l'utilizzo di questi materiali e tecnologie. Con il procedere del testo, si affrontano sistemi e scenari, per dimostrare come le proprietà, i comportamenti, i materiali e le tecnologie possano essere combinati per creare nuove risposte.
Nelle intenzioni dell’autore, procedendo lungo questi tre obiettivi il progettista sarà in grado di assumere un atteggiamento più attivo nel determinare i tipi di materiali e sistemi che dovrebbero essere sviluppati e applicati.
Per tenere insieme questi obiettivi, l’organizzazione globale del testo segue un approccio graduale: innanzitutto vengono stabilite le categorie di comportamento del materiale e poi si affronta l’argomento progressivamente più complesso del componente e infine quello del sistema.

La struttura del testo è articolata in tre parti principali:
I) Tendenze e sviluppi
II) Materiali e prodotti innovativi
III) Gli smart materials
Nella prima parte (trend and developments), l’autore introduce l’argomento, spaziando anche in settori che esulano dall’architettura. Il Capitolo 2 serve come introduzione agli argomenti legati alle proprietà dei materiali e ai loro comportamenti;
Nella seconda parte si fa una panoramica degli attuali sviluppi nella ricerca sui materiali e sullo sviluppo di prodotti. nel capitolo 3 viene presentato lo schema attraverso il quale classificare materiali intelligenti. In questa fase si fa una chiara distinzione tra altri materiali non- o semi-smart e si introducono concetti specifici: si stabilisce una relazione di base tra le proprietà dei materiali, gli stati del materiale e l’energia che possiamo utilizzare per descrivere l’interazione di tutti i materiali con gli ambienti - termico, luminoso ed acustico - che circondano il corpo umano.
La terza parte è invece la parte principale del libro e offre una panoramica sistematica degli smart materials ritenuti più promettenti. Si presentano venti gruppi di smart materials, suddivisi a seconda del comportamento, per i quali vengono approfondite le caratteristiche legate alle proprietà, alle tecnologie, ai prodotti disponibili, e infine ai progetti in cui vengono impiegati.
Il nucleo concettuale centrale dell’opera si fonda sull’organizzazione degli smart materials sulla base della relazione che esiste tra le proprietà dei materiali, gli stati del materiale e l’energia che possiamo utilizzare per descrivere l’interazione dei materiali con l’ambiente. Questa relazione di base costituisce un concetto che consente di comprendere i meccanismi fondamentali dell’ 'intelligenza' dei materiali, fondamentale non solo per definirne le categorie, ma anche per ragionare di potenziali combinazioni e applicazioni.
In breve, le proprietà di un materiale possono essere  intrinseche o estrinseche. Le proprietà intrinseche dipendono dalla struttura interna e dalla composizione del materiale. Molte proprietà (chimiche, meccaniche, elettriche, magnetiche e termiche) di un materiale sono di solito intrinseche. Le proprietà estrinseche dipendono invece da altri fattori (il colore di un materiale, ad esempio, dipende dalla natura della luce esterna incidente e dalla microstruttura del materiale esposto alla stessa luce). L’intelligenza in un materiale o sistema è determinata dalla relazione tra proprietà, stato ed energia applicata direttamente ad un singolo materiale, e concettualmente a un sistema composto. Se tale relazione influenza l'energia interna del materiale alterandone sia la struttura molecolare che la microstruttura allora l’input avrà l’effetto di un cambiamento delle proprietà del materiale. Se il meccanismo modifica lo stato energetico del materiale, ma non altera il materiale in sé, allora le reazioni all’input consistono in uno scambio di energia da una forma all'altra. Un modo semplice distinguere i due meccanismi è che per il tipo di cambiamento di proprietà (Di seguito definita come di tipo I), il materiale assorbe l'energia in ingresso e subisce un cambiamento, mentre per l'energia tipo di cambio (tipo II), il materiale rimane lo stesso ma l'energia subisce un cambiamento.
L’autore, che si occupa da anni dello sviluppo e dell’impiego di smart materials, affronta in modo chiaro e comprensibile i concetti-base della composizione dei materiali e del loro comportamento energetico, e l’opera può fornire agli architetti e ai designer un valido strumento per sviluppare le competenze minime necessarie ad innovare il modo di pensare il materiale e il suo rapporto con la tecnologia.
Certo, una delle caratteristiche proprie dei materiali intelligenti è che sono continuamente aggiornati o sostituiti; tuttavia, se vengono comprese le classi di comportamenti in relazione alle proprietà e ai campi di energia, si potranno applicare tali conoscenze ad ogni nuovo materiale futuro.

Valeria Zacchei