La diffusione degli strumenti per la prototipazione rapida attraverso la stampa 3D e l’evoluzione dei software per la modellazione digitale verso metodi parametrici, ha un suscitato un grande interesse da parte del mondo della moda. I designer hanno dato vita a numerose sperimentazioni a diversi livelli di scala: dai tessuti dalle texture tridimensionali ad abiti e accessori progettati per essere realizzati durante un unico processo di stampa e senza la necessità di successive lavorazioni.

Dopo questa prima fase di grande entusiasmo e dal momento che i ricercatori stanno già iniziando a presentare la successiva evoluzione tecnologica, la stampa 4D, è il momento di fare una riflessione critica sulle potenzialità, ed anche i limiti, del Computational Fashion Design.

Le origini della stampa 3D

Per comprendere esattamente cosa si intende per stampa 3D, dobbiamo fare un piccolo salto all’indietro e ricordare le sue origini. La stampa 3D è una tecnica di manifattura additiva ovvero permette di realizzare elementi tridimensionali aggiungendo materiale ad altro materiale, differenziandosi dalle tecniche produttive inventate in precedenza, le quali procedono per sottrazione di materia da un blocco iniziale di materiale (es. torni e fresatrici). Le stampanti 3D sono inoltre delle macchine CNC (macchine a Controllo Numerico Computerizzato), cioè sono gestite da un un computer che interpreta un modello digitale realizzato attraverso un software CAD (Computer Aided Design) e lo trasforma in istruzioni da far eseguire alla macchina stessa, per realizzare fisicamente il modello rappresentato digitalmente. Per fare questo il computer sfrutta software di tipo CAM (Computer Aided Manufactoring).

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Le materie prime che possono essere stampate, si presentano nella forma di polveri, liquidi o fogli e consistono in polimeri, metalli o ceramiche.

I vantaggi di questo metodo sono la velocità e di esecuzione di un prototipo di un nuovo prodotto e la maggiore economicità di questa operazione perché non è necessario realizzare degli stampi (come invece avviene per le più diffuse tecniche di produzione di componenti in materiale plastico) e viene quasi azzerato lo spreco di materiale. Tali vantaggi restano competitivi per la realizzazione di un numero limitato di pezzi, quindi per realizzare prodotti su misura o in serie limitata, o per realizzare dei modelli di studio; mentre su produzioni di larga scala le tecniche di produzione industriale tradizionali, a fronte di un investimento iniziale, consentono di abbattere notevolmente il costo della produzione dei singoli pezzi. [1]

I primi brevetti relativi a tecniche di prototipazione additiva risalgono agli anni Settanta del Novecento, ma l’inventore di maggiore successo che ha determinato la diffusione della stampa 3D è considerato Charles Hull, vicepresidente esecutivo e co-fondatore di 3D Systems [2], il quale ha inventato nel 1984 la tecnologia della Stereolitografia (indicata come SLA o SL), brevettandola a nome della azienda per cui lavorava: la Ultraviolet Products. Successivamente decise di fondare una azienda propria, al fine di sviluppare questa tecnologia, la 3D Systems, e mettere a punto delle macchine in grado di utilizzarla, quelle che ora chiamiamo stampanti 3D. [3]

La Stereolitografia è un metodo per creare oggetti attraverso il fissaggio, uno sull’altro di sottili strati di resine composte da fotopolimeri (ovvero materiali che reagiscono all’esposizione alla luce ultravioletta). Sulla base del concetto di produzione additiva, attraverso l’unione di strati sottili di materia, sono state successivamente sviluppate anche altre tecnologie come la Sinterizzazione Laser Selettiva e la Fusione a Fascio di Elettroni [4] e la Laminated Object Manufacturing.

La stampa 3D trova applicazione in numerosi settori produttivi tra i quali anche l’industria tessile e della moda, dove sta andando a modificare i metodi di confezione, ma anche di progettazione, di abiti e tessuti. In questo settore le macchine CNC erano già utilizzate da tempo, ma senza modificare nella sostanza le procedure alla base della creazione degli abiti, semplicemente, andando ad automatizzare e velocizzare procedure consolidate.

È interessante tuttavia notare come quello che è considerato un predecessore chiave delle macchine a controllo numerico è il telaio programmabile per la tessitura inventato nel Diciottesimo secolo da Joseph Marie Jacquard[5] La programmazione avveniva attraverso l’impiego di nastri materici forati secondo un codice binario che traduceva in istruzioni comprensibili alla macchina i disegni da realizzare sui tessuti. Questa invenzione consente per la prima volta la creazione di tessuti e lavori a maglia con decori molto complessi, ottenuti attraverso una specifica tecnica di intreccio e impiegando numerosi fili di diverso colore.

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Computational design: design thinking e sperimentazione

Come è stato anticipato nel paragrafo precedente, per progettare un oggetto da produrre con un sistema di prototipazione additiva è sempre necessario tradurre l’idea di partenza in un modello digitale e poi rendere tale modello comprensibile alla stampante 3D. Questa operazione di traduzione del pensiero creativo attraverso l’uso del computer, fa riferimento al concetto di Computational Design e sottintende un nuovo modo di concepire il design delle forme.

L’utilizzo del computer per automatizzare e velocizzare determinate operazioni per la produzione industriale non è una novità, in questo caso tuttavia si parla di computerization; mentre il computational design implica un uso del computer anche come strumento per aumentare le capacità intellettive al fine di risolvere problemi non solo pratici, ma anche di design thinking.

Tale distinzione viene chiarita da Kostas Terzidis nel prologo del suo libro “Algorithmic Architecture”: “Computation è un termine che si differenzia da computerization anche se viene spesso confuso con quest’ultimo. Mentre computation è la procedura di calcolare, cioè di definire qualcosa attraverso metodi matematici o logici, la computerization è l’atto di inserire, elaborare e memorizzare le informazioni dentro un computer o un sistema di computer. Computerization fa riferimento alla sfera della automazione, meccanizzazione, digitalizzazione e conversione. In generale si riferisce alla digitalizzazione di entità o concetti che sono pre-concepiti, predeterminati e ben definiti. Al contrario, computation è la procedura di esplorare processi indeterminati, vaghi, non chiari e spesso non ben definiti; a causa della sua natura esplorativa, la computation ha l’obiettivo di simulare o potenziare l’intelletto umano. Fa riferimento a razionalizzazione, ragionamento, logica, algoritmi, deduzione, induzione, estrapolazione, esplorazione e stima. […] Il modo dominante di utilizzare il computer in architettura oggi è quello della computerization; entità o processi che sono già concettualizzato nella mente del progettista vengono inseriti, manipolati, o memorizzati su un sistema informatico. Al contrario, la computation o il computing, come strumento di progettazione basato sull’uso del computer è generalmente limitato. Il problema di questa situazione è che i progettisti non sfruttano la potenza di calcolo del computer.[computational power of the computer]” [6]

Uno dei punti cardine del Computational Design è l’elaborazione delle informazioni attraverso degli algoritmi. Un algoritmo è un insieme ordinato di procedure organizzate secondo un numero definito di regole, atte a definire una successione di operazioni per la risoluzione di uno specifico problema.

Le teorie del Computational Design sono originate all’interno del settore dell’architettura e successivamente sono state trasferite all’ambito del design e della moda. Il settore della moda risulta particolamente interessante perché il Computational Design è una conquista recente, legata a doppio filo con la diffusione della stampa 3D e perché si presta ad essere applicata a diversi livelli di scala, dalla creazione di tessuti, a quella di componenti e accessori fino ad interi abiti. La realizzazione di tessuti stampati in 3D ha portato allo stravolgimento stesso di cosa si intende per tessuto.

Il termine comprende una serie di altri sottoinsiemi specifici come parametric design e generative design; attraverso l’analisi di alcuni casi-studio e le parole di alcuni dei principali protagonisti sulla scena del Computational Fashion Design, vedremo come questi concetti si concretizzano nella realizzazione di capi innovativi e in nuove tecnologie per la moda.

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Francis Bitonti: ”material innovation for the information age”

I primi esperimenti di applicazione della stampa 3D per la creazioni di abiti iniziano attorno agli anni Duemila. Il loro fascino risiede nella possibilità, offerta da questa tecnica produttiva, di dare vita forme nuove ed in particolare, nel caso dell’architetto newyorkese Francis Bitonti,[7] ad abiti-scultura dall’estetica innovativa. L’architetto ha fondato nel 2007, lo Studio Bitonti, il cui lavoro si caratterizza per l’attenzione particolare all’applicazione della progettazione digitale e delle tecniche di produzione a controllo numerico.

L’abito Dita’s Gown, realizzato nel 2013 per l’icona del burlesque Dita von Teese, è stato disegnato da Francis Bitonti in partnership con Michael Schmidt, l’azienda Shapeways (azienda nata anch’essa nel 2007 a New York, che offre servizi di stampa 3D e consulenza tecnica)[8], e Swarovski.

Come lo descrive l’arch. Bitonti, l’abito si presenta come una geometrica complessa, disegnata secondo il Rapporto Aureo: “Il progetto Dita’s Gown è stato specificamente disegnato per essere indossato da Dita Von Teese durante un evento privato presso l’Ace Hotel di New York. Abbiamo cercato di realizzare delle costruzioni flessibili e abbiamo deciso di applicarle ad un indumento. La forma del vestito è basato sul Rapporto Aureo. Siamo partiti da un modello per un tessuto basato sulla geometria di due spirali che si sviluppano [in modo tridimensionale] a partire dalle spalle e poi abbiamo lasciato che queste spirali si sovrapponessero tra loro. […]”[9]

Il risultato è un sontuoso abito da sera, che avvolge come una rete rigida ma flessibile il corpo dell’artista. Stampato in nylon di colore nero, il vestito è ricoperto di cristalli Swarovski. L’abito presenta un corpino rigido con una profonda scollatura a V frontale, mentre la lunga gonna nera estremamente flessibile ondeggia seguendo i movimenti dell’indossatrice. L’elevata complessità della forma dell’abito e le regole geometriche alla base della sua creazione, non si sarebbero potute disegnare senza l’utilizzo di un software specifico, mentre le parole dell’arch. Bitonti danno l’idea del carattere di esplorazione formale insito nella fase di progettazione/programmazione del vestito. Inoltre il processo di generazione del vestito è passato attraverso la creazione di un modello digitale dell’artista: “Per generare la dimensione corretta del vestito, abbiamo preso le misure di Dita come un sarto e poi le abbiamo applicate su un modello digitale del corpo umano [ digital body shape], al fine di ottenere un modello digitale personalizzato su di lei.”[10]

Il capo è stato realizzato utilizzando la tecnica della sinterizzazione laser, fondendo insieme diversi strati di nylon. La progettuazione è avvenuta usando i software Rhyno e Maya, ed è stato stampato (con un processo che è durato due giorni) utilizzando una EOS P50 in 17 parti, successivamente assemblate a mano.“I cristalli Swarowky sono stati aggiunti manualmente, non è stato difficile ma molto laborioso.”[11] In questo modo l’architetto descrive l’applicazione manuale, successiva alla stampa, dei cristalli che illuminano la superficie della creazione e ne esaltano la bellezza, oltre ad addolcirne i volumi grazie allo scintillio della luce. Il pregio di questa creazione, esposta nel 2013 presso il MAD Museum[12], è l’estrema fluidità del drappeggio della gonna, che è perfettamente assimilabile a quella di un tessuto.

Al fine di indagare le potenzialità del computational design applicato alla moda, Bitonti ha inoltre tenuto presso il Metropolitan Exchange[13] di Brooklyn nell’estate del 2013 il workshop The New Skins in collaborazione con Thingiverse, ovvero una piattaforma on-line collaborativa per la condivisione e l’archiviazione di modelli digitali per la stampa 3D,[14] fondata da MakerBot.[15] Dal lavoro dello Studio Bitonti e di un gruppo di studenti sono nati gli abiti Verlan Dress e Bristle Dress.

Bristle Dress è un mini abito stampato in PLA (o acido polilattico) una termoplastica che, a differenza delle altre che derivano principalmente dal petrolio, è ricavata da amidi di mais o patate e risulta quindi biodegradabile, e usando il MakerBot Flexible Filament, un filamento per stampa 3D composto per lo più da poliestere.

Il corpino, aperto sul davanti, ha forma ramificata che nella parte posteriore forma un ampio collo che sale fino al di sopra della testa dell’indossatrice, conferendogli un aspetto quasi fiabesco. Di colore bianco candido richiama l’immaginario di atmosfere glaciali. La gonna, personalizzabile da parte dell’utente, ha una forma più rigidamente geometrica, formata dalla composizione di triangoli.[16]

Rispettando la politica open-source della piattaforma Thingiverse, i files per la stampa dell’abito sono tutt’ora disponbili sul sito.[17] Il sito ospita anche l’applicazione Customizer App, messa a punto dallo Studio Bitonti, che consente di variare alcuni parametri al fine di personalizzare il vestito: la svasatura della gonna (skirt flair) e il girovita (waist size).

La possibilità di condividere i disegni esecutivi in modo da consentire la riproduzione di uno stesso modello da parte degli utenti è una pratica che fa parte del mondo della moda, in cui i cartamodelli hanno da sempre rappresentato il modo tradizionale di rappresentare, condividere e comunicare i dettagli strutturali e formali di un abito. Basti pensare alla proliferazione delle riviste che insegnano tecniche di confezione.

Tuttavia non è una procedura così diffusa nel settore del product design. Alcuni rari antecedenti si hanno nel settore dell’arredamento, settore in cui più spesso si forniscono i pezzi da montare ma non si lascia (come invece accade nel settore della moda) all’utente il compito di realizzare le componenti di base. In generale comunque questa strategia non era mai stata una modalità applicabile al settore degli oggetti di elevata qualità realizzati in plastica, a causa della necessità, prima dell’invenzione della stampa 3D, di produrre tali oggetti con tecniche di stampaggio e quindi troppo difficili da riprodurre in modo non industrializzato.

Verlan Dress, del 2013, si presenta come una struttura rigida che avvolge il corpo. È stato realizzato con gli stessi materiali di Bristle Dress. La sua geometria è molto complessa e per essere realizzato ha richiesto 400 ore di stampa e l’assemblaggio manuale dei 59 pezzi che lo compongono.[18]

Come si può notare dalle sue creazioni, la filosofia progettuale dell’arch. Bitonti è fondata su una grande attenzione per lo studio dei materiali: “material innovation for the information age”.[19] Il materiale è interpretato come un medium le cui proprietà possono essere programmate attraverso l’uso di strumenti informatici. Rispetto al futuro dell’uso della stampa 3D nella moda la sua prospettiva del designer è che “We are going to figure out […]to make better materials, in the very near future 3D print will work with existing manufacturing technologies.”[20]

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Gabriel Asfour: stampa 3D e tecniche tradizionali di confezione

Un altro esempio affascinante di utilizzo della stampa 3D è rappresentato dal lavoro di threeASFOUR.[21] Fondato nel 2015, si tratta di un collettivo composto di tre artisti con sede a New York, i quali si esprimono principalmente attraverso la creazioni di moda: è formato dai designer Gabriel Asfour, Angela Donhauser, e Adi Gil.

Nel 2016, grazie alla collaborazione del collettivo artistico con con l’architetto e industrial designer Travis Fitch e l’azienda Stratasys,[22] sono stati realizzati gli abiti Harmonograph Dress e Pangolin dress.

L’approccio creativo di threeASFOUR si pone a metà strada tra moda e arte e la loro filosofia di progetto si basa sull’unione di tecnologie innovative con sistemi di confezione tradizionali, come ci racconta Gabriel Asfour: “Pangolin Dress rappresenta sostanzialmente un gioco tra bidimensionalità e tridimensionalità. Quando realizziamo un abito, lavoriamo attorno al corpo umano nella sua tridimensionalità, ma i pannelli reali con cui viene realizzato sono bidimensionali. […] Solo quando li posizioniamo sul corpo diventano tridimensionali. Per questo capo ci siamo proposti inoltre di esplorare diverse texture della pelle animale e abbiamo realizzato una struttura formata da diversi elementi ad incastro, simile ad un patchwork, che consente al tessuto stampato in 3D di muoversi in 6 dimensioni. In modo simile alla pelle del coccodrillo, ad esempio, che ha varie texuture per diverse parti in cui alla pelle sono richiesti diversi tipi di movimento.[…].” [23]

“Pangolin” significa “pangolino”, un piccolo mammifero simile ad un formichiere la cui pelle è ricoperta di scaglie sovrapposte rigide ma organizzate in una struttura flessibile che consente all’animaletto di appallottolarsi su se stesso. L’abito di colore nero, si presenta come una sorta di corazza flessibile, suddivisa in parti, che avvolge il corpo fino sopra al ginocchio.

“Harmonograph Dress “ – prosegue Asfour – “ è disegnato direttamente attorno al corpo nelle tre dimensioni e si ispira alle onde sonore. Il corpo è infatti circondato da diversi campi di energia di forma circolare che vibrano. L’abito è pertanto basato sulla geometria del cerchio e si compone di tre spirali che si avviluppano attorno al corpo. “[24]

Entrambi i vestiti sono stati stampati con un nuovo materiale che Stratasys ha introdotto nel 2016 “simile alla gomma al tatto. Grazie alla stampa 3D, si possono ottenere delle parti rigide e delle parti elastiche, dove si richiede maggiore movimento. La cosa divertente di questo materiale è il suo essere a memoria di forma, perciò se ti siedi sul vestito o ti appoggi ad un muro indossandolo, appena viene rilasciata la pressione l’abito ritorna alla forma iniziale.”[25]

In entrambi gli abiti, di colore nero, le parti stampate in 3D sono fissate su una base di tessuto elastico per favorire il comfort nell’indossarli. La progettazione degli stessi ha richiesto circa 6 mesi: 1 mese per realizzare il disegno bidimensinale, 3 mesi per realizzare il modello digitale tridimensionale e infine 2 mesi per fare le prove di stampa in 3D.

Una volta definito il disegno dei modelli, il Pangolin Dress (composto di 20 pezzi) richiede 400 ore di stampa, mentre Harmonograph Dress (composto di 10 pezzi) richiede 600 ore di stampa. Ovviamente è possibile avviare in parallelo diverse stampe riducendo notevolmente il tempo per la produzione, ma questi numeri si riferiscono alla somma totale del tempo richiesto da ciascun componente.

Asfour è entustiasta rispetto al futuro della stampa 3D nel settore della moda: “Ci vorrà ancora qualche tempo affinché la tecnologia sia capace di stampare a livello di nano-scala, quindi del super piccolo, ma le ricerche sulla stampa 3D si stanno muovendo molto in fretta. E saremo presto in grado di ottenere dei pezzi in tutto simili ai tessuti. Attualmente la stampa 3D si sta diffondendo sulle passerelle della moda ma, secondo me, entro 5 anni potremo parlare di stampa 3D anche rivolta alla vendita [commercial fashion]. Io spero che la tecnologia si muova anche più velocemente di quello che io posso immaginare. Non si sa mai, per il momento la stampa 3D è applicata per realizzare solette e per le suole delle sneakers ma io vedo grosse potenzialità nella stampa di tessuti ed è in questa direzione che il collettivo threeASFOUR è maggiornamente interessato.” [26]

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Bodylabs: nuove tecnologie per confezionare gli abiti su misura

Realizzare un abito in stampa 3D porta alla generazione di nuove forme, anche molto complesse, e pone dunque delle questioni inerenti al corretto dimensionamento di tali geometrie rispetto alle proporzioni del corpo umano, alla vestibilità e allo sviluppo di diverse taglie. Indagare questi aspetti e rendere gli abiti confortevoli rappresenta una delle sfide più importanti per la computational fashion. Tutti gli abiti di cui abbiamo parlato fino ad ora, come hanno dichiarato i loro creatori, sono stati realizzati utilizzando delle tecniche miste tra i sistemi tradizionali sartoriale per prendere le misure del corpo e delle forme digitalizzate del corpo umano.

Sempre da New York, un gruppo di ricercatori sta dando vita ad un sistema di tecnologie per risolvere tali problematiche: lo studio Body Labs.[27] Lo studio è formato da Bill O’Farrell, Co-Founder e CEO, Eric Rachlin, VP Product Design e Co-Founder, Alex Weiss, VP Software Development e Co-Founder Michael Black, Co-Founder e Board Member e Jon Ciley.

“Body Labs si occupa in sostanza di digitalizzare le forme del corpo umano. Quello che facciamo è catturare la forma fisica del corpo di un utente utilizzando delle tecnologie di scansione tridimensionale per ottenere dei dati con un elevato livello di accuratezza e sfruttando come base anche delle misure di riferimento che l’utente può inserire da solo come altezza e peso, che vengono messe in connessione con la forma digitale ottenuta dalla scansione.”- così Jon Ciley, “chief evangelist” del gruppo, decrive la mission di Body Labs [28]-”Nel lavorare con modelli digitali tridimensionali del corpo si possono seguire diverse strade: utilizzare modelli digitali personalizzati, e quindi unici, per il singolo utente [your unique 3D body shape], oppure utilizzare una sorta di forma basata sulle medie dimensionali di una popolazione di utente. Tutto questo consente di disegnare abiti personalizzati. Ad esempio noi abbiamo lavorato con i designers di Nervous Systems [29] per realizzare dei vestiti stampati in 3D disegnati in modo unico attorno alla persona. Abbiamo messo a punto una tecnologia che può comunicarti l’aspetto dettagliato di una persona, quali sono le sue misure, la sua taglia e aiutarti a dimensionare su misura per una specifica persona un capo di abbigliamento.

Abbiamo collaborato anche con Woodoo Manufacturing, [30] una azienda che offre servizi di stampa 3D, la quale desiderava avere dei prodotti indossabili maggiormente personalizzati e tagliati su misura per l’utente. Ci stiamo muovendo in molte direzioni ma il nostro focus principale è l’impero dell’industria della moda. Ci stiamo occupando quindi di tecnologie da affiancare alla stampa 3D, ma anche di come ottenere delle taglie accurate per la vendita online di abbiagliamento. Una sfida per le aziende che vendono moda on-line è mettere l’utente nelle condizioni di indossare virtualmente i capi. Abbiamo messo a punto dei sistemi di virtual try up, in modo da permettere alle persone di vedere come un vestito appare posizionato sullo specifico modello tridimensionale del loro corpo, mentre si trovano davanti al proprio computer. Stiamo lavorando anche nel settore dei video-game e delle realtà virtuale. […] We sell body shapes.”.

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Tutte le tecnologie citate sono nella fase di messa a punto finale ma saranno disponibili nel Nord Amerca alla fine dell’estate 2016.

Ma come si fa a provare virtualmente un abito? Ecco la risposta di Ciley.”Se vuoi comperare un abito da una grossa azienda di moda puoi recarti fisicamente in uno dei loro punti vendita e scanerizzare la forma del tuo corpo, che potrà poi essere utilizzata dal rivenditore e convertita nel tuo Shape ID.[modello digitale trimensionale del tuo corpo]. Con questo Shape ID potrai fare molte attività: acquistare abiti on-line, ottenere taglie più accurate quando ti trovi in un negozio fisico. Rispetto alla vendita on-line ci stiamo concentrando su tecnlogie simili al Microsoft Kinect da abbinare a semplici misure che l’utente può inserire manualmente nel sito. […]É possibile così ottenere un modello molto accurato del tuo corpo e da questo ricavare delle misure che normalmente non sono così facili da determinare come ad esempio il punto esatto della sommità della testa, per consentire all’azienda di moda di comprendere più a fondo la forma del tuo corpo e le sue caratteristiche specifiche. “[31]

La storia della creazione di Body Labs da un’ulteriore idea della varietà di applicazione degli Shape ID e delle tecnologie per la misurazione accurata del corpo anche in movimento.

Ecco il racconto di Jon Ciley: “Attualmente non sono disponibili soluzioni che consentono ad una azienda di comprendere completamente quale è l’aspetto dei propri clienti. Con la nostra tecnologia è possibile ottenere una descrizione molto dettagliata del loro aspetto, delle loro forme e di come si muovono. Avendo questi obiettivi in mente la nostra tecnologia è statao sviluppata alla Brown university negli Stati Uniti e poi ci siamo trasferiti al Max Planck Institute for Intelligent Systems in Germania per metterla a punto. […]

Alcuni anni fa, il professor Michael Black della Brown University, l’inventore della tecnologia che usiamo a Body Labs, era stato contattato dal dipartimento di polizia al fine di scoprire un assassino che era stato ripreso da una videocamera di sorveglianza. Il gruppo di ricerca del prof. Black e alcuni studenti avrebbero dovuto ricostruire quali erano le fattezze dell’assassino al fine di agevolare le indagini. Dalla tecnologia realizzare per rispondere alla richiesta della polizia è nata la tecnologia di Body Labs perché, solo in un secondo momento, ci si è resi conto che poteva avere anche molte altri settori di applicazione.”

Il punto di forza di queste tecnologie è la loro compatibilità con i principali software CAD per la moda, consentendo ai designer di disegnare letteralmente attorno al corpo e analizzare il comportamento dei tessuti e degli abiti sul corpo in movimento. Attraverso sistemi di motion capture, ovvero scannerizzando il corpo di una persona mentre esegue movimenti specifici, è possibile applicare tale movimento allo Shape ID. Questa funzione è molto utile ad esempio nel design di abiti per lo sport, per la danza o per il teatro ma anche per animare dei personaggi di fantasia digitali facendo loro mimare i movimenti di attori in carne ed ossa.

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Neri Oxman: stampa 3D e funzionalità biologiche

Un altro filone che porterà ad interessanti applicazioni per la computational fashion è l’unione tra stampa 3D, scienze dei materiali e biologia sintetica. In questa direzione si muove la ricerche dell’architetto e designer Neri Oxman. Professore presso la Sony Corporation Career Development e professore associato del Mit Media Lab, Oxman è la fondatrice del gruppo di ricerca Mediated Matters. [32]

Uno dei suoi ultimi progetti, Mushtari, sfrutta le potenzialità di creare forme complesse della stampa 3D e del computational design per dimostrare come forme di vita sofisticate come l’uomo e le più primitive possano collaborare per ottenere dei reciproci vantaggi. Mushatari non si presenta come una struttura indossabile, avviluppata come una pianta attorno al corpo, composto da 58 metri di canali in cui scorre una soluzione liquida che funge da fabbrica di batteri. La sua forma è stata studiata con l’obiettivo di creare una sorta di organo artificiale per consumare e digerire biomasse, assorbire sostanze nutritive ed espellere i rifiuti. Il movimento peristaltico [33] della materia all’interno delle cavità stampante in 3D in materiale   traslucido è progettato per favorire l’attività dei cianobatteri nel convertire la luce del giorno in saccarosio.

Mushatari, il cui nome in arabo significa Giove, fa parte della serie Wanderers [34] (cioè vagabondi), realizzata in occasione della mostra “The Sixth Element: Exploring the Natural Beauty of 3D Printing” realizzata dall’azienda Stratasys, dal 25 al 28 novembre2014 presso l’ EuroMold di Francoforte. La serie Wanderers esplora la possibilità di creare dispositivi indossabili per garantire la sopravvivanza umana in immaginari viaggi interplanetari, ed è stata realizzata da Neri Oxman in collaborazione con Will Patrick e Sunanda Sharma, entrambi ricercatori del gruppo Mediated Matters. Ogni progetto è destinato per interagire con una specifica caratteristica dell’ambiente circostante (considerato come un ambiente ostile per l’uomo in quanto gli altri pianeti non hanno caratteristiche adatte alla vita umana) in una risorsa utile all’individuo per la sua sopravvivenza.

Mushatari rappresenta un esempio di generative design [35], un sottoinsieme del computational design che imita l’approccio evoluzionistico della Natura. A partire da un obiettivo specifico, sfruttando le potenzialità del computer, vengono analizzare tutte le possibili soluzioni e varianti al fine di individuare quella ottimale attraverso una serie di test e verifiche a ogni iterazione. Nel caso di Mushatari l’obiettivo era quello di creare una struttura indossabile per contenere un fluido che si attorcigliasse intorno al corpo in modo in modo compatto e riducendo il volume al minimo.[36] Per ottenere questo risultato è stato messo a punto un algoritmo che simula la crescita biologica.

Data la complessità del progetto e la necessità per favorire le operazioni di scambio simbiotico tra i due tipi di batteri coinvolti (le quali richiedono in alcuni momenti luce in altri buio), si è reso necessario ottenere una struttura con diversi gradi di trasparenza alla luce, pertanto è stata utilizzata una stampante 3D in grado di stampare multimateriale.

Mushatari rappresenta ancora un progetto di ricerca sperimentale, non integrabile nell’immediato nell’industria della moda, tuttavia pone delle questioni interessanti da approfondire nell’ottica di applicare funzionalità avanzate alla computational fashion e nell’esplorare le potenzionalità del generative design.

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Nervous systems: cinematica e parametric design

Nella stampa 4D la quarta dimensione è rappresentata dal tempo. Prevede che gli elementi stampati possano assumere, in risposta a stimoli dell’ambiente esterno, come ad esempio l’immersione in acqua, delle forme precedentemente programmate diverse dalla configurazione iniziale. [37] Alcuni primi esperimenti in questo senso sono stati condotti dall’università di Harward e dal MIT. [38]

Uno dei primi metodi che consentiva di aggiungere una variabilità formale nel tempo ad un oggetto stampato in 3D è tuttavia stata la cinematica, ovvero la scienza che studia il moto dei corpi nel tempo indipendentemente dalle caratteristiche fisiche dei corpi stessi e dalle cause del movimento, è detta pertanto anche “geometria del movimento”. [39] Degli esempi che utilizzano questa strategia è sono il Kinematic Dress e il Kinematic Petal Dress realizzati dalla studio Nervous Systems. Si tratta di uno studio di design fondato nel 2007 da Jessica Rosenkrantz, laureata al MIT in architettura e biologia, e Jesse Louis-Rosenberg, laureato in matematica presso la stessa università.

In questi capi la cinematica è sfruttata per stampare tridimensionalmente delle strutture complesse composte da molteplici elementi rigidi, concatenati tra loro e ripiegate su stesse per ridurre il volume e che possono in un secondo momento essere aperte cambiando così di fatto la loro forma, sfruttando delle simulazioni al computer.[40] Le strutture risultano composte da centinaia di singole parti che nell’insieme hanno un comportamento flessibile che sul corpo può aderire in modo simile ad un tessuto. Il sistema di fissaggio a cerniera delle componenti è infatti stampato direttamente in stampa 3D. Il modello digitale delle strutture pieghevoli viene ripiegato su se stesso già in fase di progettazione, secondo una strategia chiamata smart folding, in modo da ottimizzare il volume finale da stampare e mantenere le distanze minime in modo da evitare che i pezzi, una volta stampati, si incollino gli uni sugli altri.

Il Kinematic Dress, che ora fa parte della collezione del MOMA, è stato stampato in nylon con la tecnica del Selective Laser Sintering, presso la Shapeways Factory di New York. Disegnato con una profonda scollatura posteriore e una ampia gonna, presenta una notevole fluidità del movimento che segue i movimenti di chi lo indossa. La sua struttura non è omogenea, ma è stata disegnata per avere delle variazioni in rigidità, drappeggio, flessibilità, porosità e texture. L’abito può essere personalizzato in base alle dimensioni e il modello digitale del corpo degli utenti.

Il Kinematic Petal Dress si basa sulla stessa struttura pieghevole del precedente abito, sulla quale è stata aggiunta una forma a metà tra il guscio di una conchiglia e un petalo. L’elemento di maggiore interesse per questo secondo abito è che, oltre alle variazioni di taglia, in questo secondo progetto ogni singolo elemento è stato pensato per essere maggiormente personalizzabile dall’utente attraverso una applicazione appositamente creata: la Kinematics App, é possibile quindi variare le dimensioni dei petali, la direzioni e la forma.

Questo grado di dettaglio di personalizzazione per l’utente è reso possibile perché il problema di progettazione è stato affrontato secondo i principi del parametric design, ovvero individuando le strutture e le relazioni tra le parti del l’oggetto da disegnare e identificando il modo ottimale per descriverle attraverso la modellazione digitale . [41]

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Conclusioni

Dalle considerazioni sopra descritte si evince come la computational fashion sia un fenomeno davvero affascinante e molto più complesso di come viene spesso evidenziato nei reportage di moda. Le potenzialità formali della stampa 3D apre la possibilità di dare vita a forme prima letteralmente impossibili da generale a causa della loro complessità e quindi apre la strada a nuove linee estetiche per la moda, oltre che a nuove prestazioni per i capi di abbigliamento.

Va evidenziato tuttavia che, per ottenere un vestito di alta moda come quelli presentati in questo articolo, si richiede una ricerca preliminare e competenze di modellazione tridimensionale e di confezione professionali e l’impiego di stampanti con prestazioni adeguate. Teoricamente con una piccola stampate ad uso domestico è possibile replicare un abito, ma almento per l’attuale sviluppo della tecnologia di produzione additiva, persistono delle limitazioni nel risultato finale rispetto alla qualità superficiale del prodotto finito, alla sua resistenza e derivanti anche dal fatto che, per un ottenere un capo davvero rifinito è necessario l’accoppiamento con tessuti tradizionali, richiedendo quindi all’utente anche capacità di confezione. Molto spesso le creazioni inoltre, a causa dei limiti attuali della camera di stampaggio delle stampanti, vanno realizzate scomposte in parti che vengono successivamente assemblate manualmente. Tuttavia la bellezza dei risultati e la possibilità di effettuare stampe in contemporanea su varie stampanti accomuna le tempistiche dei vestiti stampati in 3D qui descritti, a quelle di realizzazione di un abito di haute-couture. Considerando invece il prêt-à-porter le tecnologie di stampa tridimensionale sono ancora piuttosto lente rispetto alle tecniche tradizionali di produzione su larga scala dell’industria della moda.

La stampa 3D presenta indubbiamente dei punti di novità come la spinta al ritorno all’abito disegnato su misura, grazie al fatto di aver portato all’attenzione dei media e degli utenti la necessità di creare delle misurazioni accurate del corpo umano, come ci ha raccontato Jon Ciley, che possono poi essere utilizzate anche dall’industria della moda e degli accessori in genere.

Un ulteriore elemento di interesse è rappresentato dalla ricerca nel settore dei materiali: tutte le grosse aziende che producono stampanti 3D o forniscono servizi di stampa stanno portando avanti sperimentazioni su nuovi materiali, di conseguenza in un prossimo futuro potremo avere delle nuove esperienze nell’indossare i risultati della computational fashion. Si possono citare a questo proposito i materiali a memoria di forma e i primi esperimenti rispetto alla stampa 4D.

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La stampa 3D, inizialmente nata per lo sviluppo di modelli di studio e prototipi ora è invece applicabile alla realizzazione di prodotti finiti. In riferimento all’applicazione della stampa 3D al settore dell’industria in genere, non solo al settore moda, le sfide per la sua diffusione sono rappresentate dallo sviluppo di standard condivisi, dal miglioramento della qualità e della varietà di materiali stampabili e dall’aumento dell’accuratezza delle attrezzature e dei processi (pensiamo a questo proposito alla mancanza di attrezzature per una semplice ed efficace stampa tridimensionale di materiali diversi). [42]


Note

[1] -Andrea Maietta, 2014. Stampa 3D. Guida completa. LSWR srl

[2] – 3D Systems è un’azienda che ingegnerizza, produce e vende stampanti 3D. Sito web ufficiale: http://www.3dsystems.com, data di ultimo accesso 29 agosto 2016

[3] – Gianni Rusconi.”Alle origini della stampa 3D. L’ingegnere americano Charles ‘Chuck’ Hull ha inventato la stereolitografia. Oggi il metodo di stampa genera un mercato da 2,2 miliardi di dollari.” In Nòva. Sole 24 ore. 06/05/2014. http://nova.ilsole24ore.com/progetti/alle-origini-della-stampa-3d/, data di ultimo accesso 29 agosto 2016

[4] – Andrea Maietta.2014. Stampa 3D. Guida completa. 2014. LSWR srl. p.31

[5] – Daniel Cardoso Llach. 2015. “Sofwares comes to matter: toward a material history of computational design. In Design Issues. 31:3, 41-54. MIT Press. p.41

[6] – Kostas Terzidis, “Prologue”, in Kostas Terzidis, Algorithmic Architecture, pag.xi

[7] – Sito web ufficiale dello Studio Bitonti. http://studiobitonti.com, data di ultimo accesso 24 luglio 2016

[8] – Sito web ufficiale Shapeways: http://www.shapeways.com

[9] – Intervista via Skype a Francis Bitonti, fondatore dello Studio Bitonti, realizzata da Maddalena Mometti in data 1 giugno 2016. Traduzione in italiano dell’intervista realizzata da Maddalena Mometti.

[10] – Intervista via Skype a Francis Bitonti, fondatore dello Studio Bitonti, realizzata da Maddalena Mometti in data 1 giugno 2016. Traduzione in italiano dell’intervista realizzata da Maddalena Mometti.

[11] – Intervista via Skype a Francis Bitonti, fondatore dello Studio Bitonti, realizzata da Maddalena Mometti in data 1 giugno 2016. Traduzione in italiano dell’intervista realizzata da Maddalena Mometti.

[12] – L’abito è stato esposto durante la mostra “Out of Hand: Materializing the Post-Digital” del Museum of Arts and Design, http://madmuseum.org

[13] – Il metropolitan Exchange è una cooperativa di creativi che affitta e condivide spazi per la promozione di eventi culturali. Sito web: http://metropolitanexchange.org

[14] – Sito web Thingiverse: http://www.thingiverse.com, open source repository

[15] – MakerBot è un’azienda che progetta e vende stampanti 3d. Sito web ufficiale:http://www.makerbot.com

[16] – In un video, presente su canale YouTube di MakerBot, è possibile vedere molto bene i dettagli dell’abito e le finiture:

[17] – I files per la realizzazione dell Bristle Dress sono scaricabili a questo indirizzo: http://www.thingiverse.com/thing:265819

[18] – Anche i file per la stampa di Verlan Dress, sono disponibili sul sito web Thingiverse. Sono scaricabili connettendosi a questa pagina: http://www.thingiverse.com/thing:146293

[19] – Tag line nella home page del sito web http://studiobitonti.com e definizione usata anche nella video intervista rilasciata a Wired, nel 2015, https://www.youtube.com/watch?v=WTcv6oTJ2eY

[20] – Intervista via Skype a Francis Bitonti, fondatore dello Studio Bitonti, realizzata da Maddalena Mometti in data 1 giugno 2016. Traduzione in italiano dell’intervista realizzata da Maddalena Mometti.

[21] – Sito web ufficiale del collettivo threeASFOUR, http://www.threeasfour.com/info/

[22] – Stratasys è una azienda che progetta e vende stampanti 3D e fornisce servizi di stamap tridimenzionale. Il sito web ufficiale dell’aziena è il seguente: http://www.stratasys.com/corporate/about-us

[23] – Intervista via Skype a Gabrier Asfour, uno dei fondatori del collettivo threeASFOUR, realizzata da Maddalena Mometti in data 1 agosto 2016. Traduzione in italiano dell’intervista realizzata da Maddalena Mometti.

[24] – Intervista via Skype a Gabrier Asfour, uno dei fondatori del collettivo threeASFOUR, realizzata da Maddalena Mometti in data 1 agosto 2016. Traduzione in italiano dell’intervista realizzata da Maddalena Mometti.

[25] – Intervista via Skype a Gabrier Asfour, uno dei fondatori del collettivo threeASFOUR, realizzata da Maddalena Mometti in data 1 agosto 2016. Traduzione in italiano dell’intervista realizzata da Maddalena Mometti.

[26] – Intervista via Skype a Gabrier Asfour, uno dei fondatori del collettivo threeASFOUR, realizzata da Maddalena Mometti in data 1 agosto 2016. Traduzione in italiano dell’intervista realizzata da Maddalena Mometti.

[27] – Sito ufficiale dello studio Body Labs: https://www.bodylabs.com

[28] – Intervista via Skype a Jon Cilley, Chief Evangelist at Body Labs, realizzata da Maddalena Mometti in data 14 giugno 2016. Traduzione in italiano dell’intervista realizzata da Maddalena Mometti.

[29] – Sito web ufficiale di Nervous Systems: http://nervo.us

[30] – https://www.voodoomfg.com

[31] – Intervista via Skype a Jon Cilley, Chief Evangelist at Body Labs, realizzata da Maddalena Mometti in data 14 giugno 2016. Traduzione in italiano dell’intervista realizzata da Maddalena Mometti.

[32] – Sito web del grupp di ricerca Mediated Matters: https://www.media.mit.edu/research/groups/mediated-matter

[33] – Il movimento peristaltico è la contrazione coordinata della muscolatura liscia presente in organi tubulari, la quale è determina un movimento ondoso che consente alle sostanze presenti nelle cavità tubolari di muoversi in una certa direzione. Questo movimento è tipico ad esempio dell’intestino e in altri tratti dell’apparato digerente umano.

[34] – Pagina web del progetto Wanderers: http://matter.media.mit.edu/environments/details/wanderers-wearables-for-interplanetary-pilgrims

[35] – http://www.autodesk.com/customer-stories/airbus

[36] – Christoph Bader, William G. Patrick,Dominik Kolb, Stephanie G. Hays,Steven Keating,Sunanda Sharma,Daniel Dikovsky,Boris Belocon,James C. Weaver,Pamela A. Silver, and Neri Oxman, 2016.Grown, Printed, and Biologically Augmented: An Additively Manufactured Microfluidic Wearable, Functionally Templated for Synthetic Microbes”. In 3D Printing and Additive Manufacturing. Mary Ann Liebert Inc. Vol.3, N.2.

[37] – Jia An, Chee Kai Chua, Vladimir Mironov. 2015.“A Perspective on 4D Bioprinting”. In International Journal on 4D bioprinting. Vol.2. N.1. http://ijb.whioce.com/index.php/int-j-bioprinting/article/view/02003/pdf_11

[38] – http://www.selfassemblylab.net

[39] – http://www.treccani.it/enciclopedia/cinematica_(Enciclopedia-Italiana)/

[40] – http://n-e-r-v-o-u-s.com/projects/sets/kinematics/

[41] – International Conference On Engineering Design, Iced’07, 28 – 31 August 2007, Cité Des Sciences Et De L’industrie, Paris, France. On The Definition Of Parametric Design Problems For Computational Synthesis. University of Twente, Faculty of Engineering Technology, Department of mechanical engineering, Laboratory of Design, Production and Management, Enschede, The Netherlands

[42] Per un maggiore approfondimento si veda il report: Ford Sharon. “Additive Manufacturing Technology: Potential Implications for U.S. Manufacturing Competitiveness.” Journal of International Commerce and Economics. Published electronically September 2014. http://www.usitc.gov/journals.

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