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Ridefinire l'edilizia sostenibile con i metamateriali digitali

Il progetto PANTAREI ha ufficialmente preso avvio con il suo kick-off meeting, svoltosi il 25 ottobre 2024, avviando un percorso di ricerca ambizioso volto a ripensare in chiave sostenibile e digitale il settore dell’edilizia. L’incontro ha riunito i partner accademici e industriali coinvolti, segnando l’inizio di una collaborazione interdisciplinare finalizzata allo sviluppo di pannelli edilizi intelligenti e completamente riciclabili, ottenuti a partire da scarti organici attraverso tecnologie di fabbricazione digitale.

Nel contesto dell’attuale transizione ecologica e dell’urgenza di ridurre l’impatto ambientale delle costruzioni, PANTAREI propone un approccio integrato alla progettazione, combinando materiali bio-derivati, progettazione computazionale e produzione additiva. Il progetto mira alla realizzazione di metamateriali ispirati a strutture biologiche, progettati per rispondere in modo adattivo agli stimoli ambientali e ottimizzati per ridurre l’uso di risorse, le emissioni di CO2 e gli sprechi di materiale. I pannelli prodotti sono pensati non solo per garantire elevate prestazioni meccaniche e termiche, ma anche per essere reintegrabili in nuovi cicli produttivi, contribuendo alla chiusura del ciclo dei materiali secondo i principi dell’economia circolare.

L’acronimo del progetto PANTAREI, coordinato dalla Prof. Laura Maria Vergani, – “digital based bio-waste derived meta-PANels Towards A REvolutionary building Identity” – riflette l’ambizione del progetto di trasformare radicalmente l’identità costruttiva dell’ambiente edificato. Attraverso l’integrazione di modellazione computazionale multi-scala, analisi termodinamiche avanzate, sviluppo di bioink da rifiuti agroindustriali, fabbricazione digitale e valutazione del ciclo di vita, il progetto intende definire un nuovo paradigma per la progettazione e la realizzazione di componenti edilizi sostenibili.

Questa visione si è concretizzata durante il Derby Showcase Event, tenutosi il 3 aprile 2025 presso l’Università di Derby, dove sono stati presentati pubblicamente i primi risultati del progetto. L’evento ha illustrato l’utilizzo di materiali ricavati da sottoprodotti agricoli e alimentari – come steli di grano, polveri di guscio d’uovo e scarti lignocellulosici – trasformati in pannelli da costruzione ad alte prestazioni attraverso un processo di stampa 3D completamente riciclabile e a rifiuto zero. Durante l’incontro, il work package sul design bio-ispirato, diretto dalla Dr.ssa Federica Buccino, ha provato come i principi naturali possano essere da guida nella progettazione di metamateriali sostenibili in grado di combinare leggerezza e resistenza strutturale, senza compromettere estetica o funzionalità.

Al centro del progetto vi è un consorzio multidisciplinare che combina l’expertise industriale di FANTONI S.p.A., azienda leader nella produzione di pannelli sostenibili, con quella tecnologica di 10XL, startup specializzata nella stampa 3D bioderivata. A livello accademico, il progetto coinvolge quattro università europee di primo piano – Politecnico di Milano, Università di Derby, Università del Lussemburgo e Delft University of Technology – ciascuna con una forte specializzazione nei settori della progettazione computazionale, dei metamateriali e della fabbricazione digitale.

Attraverso il coinvolgimento attivo di ricercatori junior e con il supporto di uffici dedicati al trasferimento tecnologico, PANTAREI si configura come una piattaforma di innovazione aperta, capace di generare impatti concreti sul piano scientifico, tecnologico ed economico. Il progetto punta a contribuire in modo significativo alla transizione verde del settore edilizio europeo, abilitando soluzioni circolari, scalabili e ad alte prestazioni attraverso una nuova generazione di componenti bioispirati, digitalmente progettati ed interamente riciclabili.