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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.16.2013.tde-10092013-100508
Documento
Autor
Nome completo
Silvia Lenyra Meirelles Campos Titotto
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2013
Orientador
Banca examinadora
Mazzilli, Clice de Toledo Sanjar (Presidente)
Osello, Anna
Caldera, Carlo
Korolkovas, Miriam Mirna
Matuck, Artur
Ostorero, Carlo Luigi
Título em português
Morfogênese de ramificações: de padrões de crescimento de redes vasculares a estruturas biomiméticas
Palavras-chave em português
Arquitetura experimental
Biomecânica
Instalações (Artes Plásticas)
Interação homem-máquina
Interdisciplinaridade
Mimetismo
Morfogênese
Percepção Espacial
Resumo em português
Esta investigação tece relações comparativas entre padrões de crescimento de redes vasculares e argumenta que no conceito de morfogênese, analogamente à biologia, há evoluções e agrupamentos gerativos em sistemas estruturais ramificados. Para a compreensão deste agrupamento gerativo, são utilizados conceitos adjacentes à geometria fractal - estudo de estruturas rugosas, porosas ou fragmentadas, que mantém sua irregularidade em grau similar para todas as escalas. Embora os fractais sejam mais conhecidos como objetos resultantes de algoritmos matemáticos em iterações sucessivas no campo das ciências computacionais, nesta pesquisa as estruturas naturais que se aproximam de modelos de geometria fractal irregular, isto é, classificadas como fractais estatísticos, e que são encontradas em vários sistemas orgânicos e minerais, têm predominância. Pesquisam-se e coletam-se in loco imagens de padrões ramificados para início de produção de trabalhos práticos. Elas são em sua maioria fotografias de seres biológicos naturais com algum grau de ramificação, mas incluem-se também estruturas estatisticamente fractais análogas a sistemas biológicos. Esses estudos de casos de ramificações são então categorizados de acordo com padrões superficiais, colorações, estruturação corporal, funcionalidade no sistema em que atuam e interação com os demais sistemas ou seres vivos presentes num dado ecossistema. A partir de seleção de alguns organismos de acordo com sua estrutura corporal e seus movimentos característicos, são produzidas arte-instalações onde estruturas biomiméticas híbridas são criadas para responder cinética e sensorialmente a estímulos humanos, ambientais e climáticos.
Título em inglês
Branching morphogenesis: from growth patterns of vascular networks to biomimicry structures
Palavras-chave em inglês
Biomecanics
Experimental architecture
Installation art (visual arts)
Interaction human-machine
Interdisciplinarity
Mimetics
Morphogenesis
Special Perceptum
Resumo em inglês
This survey weaves comparative relationships among growth patterns of vascular networks and argues that, in the concept of morphogenesis, in analogy to biology, there are generative clustering and evolutions in branched structural systems. To understand this generative clustering, adjacent concepts to fractal geometry are used - the study of rough, porous or fragmented structures that keep their irregularity to a similar degree at all scales. Although fractals are better known as resulting objects of mathematical algorithms in successive iterations in the field of computer science, in this research the natural structures that approximate to models of irregular fractals, i.e., classified as statistical, and that are found in various minerals and organic systems are predominant. Images of branched patterns are researched and collected in loco for a first production of practical work. They are mostly photographs of natural biological beings with some branching level, but they also include statistical fractal structures analogous to biological systems. These branching study cases are then categorized according to surface patterns, colors, body structure, functionality in the system in which they operate and interaction with other systems or living organisms present in a given ecosystem. From the selection of a few organisms according to their characteristic movements and body structure, installation artworks are experimentally designed where hybrid biomimetic structures are created to sensory and kinetically respond to human, environmental and climate stimuli.
 
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DO_SILVIA_TITOTTO.pdf (60.99 Mbytes)
Data de Publicação
2013-09-11
 
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