Exploring the immaterials. The sincerity and ambiguity of chromogenic materials useful for designing a surprising user experience

The main purpose of this thesis is to analyse the chromogenic materials – also called colour-changing materials – construing several case studies, to suggest in conclusion possible design guidelines to make the use of chromogenic materials easier in following design projects and reseraches. The case studies analysed were bibliographical and physical ones. They have been researched in books, from examples already explored by students and directly from physical tests during the internship in the laboratory at the Ecole des Mines de Saint-Etienne. The thesis is characterised by different investigation levels, all related to each other. The first questions this thesis aims to answer refer to colour-changing materials connected to meaning of colours and their possible transformation from one to another, especially related to cold and warm aesthetic sensations. A questionnaire related to thermochromic samples previously prepared was used to get real and physical answers. The introduction topic refers mainly to the reciprocal influence between sight and touch. Starting from this point, the relations between chromatic field and temperature, and between warm / cold colours on visual level and colour-shift materials are introduced because they lead to the central point of the thesis. The second main point of the thesis is related to colour shift rapidity that is strictly linked to surprise effect and feedback of proper and correct usability. For responding these points of the thesis, the personal inputs used were several questionnaires with five thermochromic cylindrical samples to test colour-changing materials perceptions and evaluating the warm and cold sensations of the starting and final colours of each sample. The main questions that refer to this topicare linked to colour-shift rapidity and surprise effect relation, UX feedbacks using colour-changing materials, colour-changing materials and faster cognitive out-comes. The final point of the thesis consists in summing up the extra values that chromogenic materials may create during the usability experience to trigger emotions and surprise during design products usability. The conclusive results lead to the creations of final guidelines that designers could use during their projects with chromogenic materials to emphasize the surprise effect that is directly embedded in these materials.

L'obiettivo principale di questa tesi è quello di tratteggiare delle linee guida che indirizzino e aiutino i designer nella scelta dei materiali cromogenici per creare un design di sopresa. L'attenzione è rivolta soprattutto ai materiali termocromici, che presentano delle interessanti proprietà visive. La ricerca si sviluppa a partire dall'analisi di tali materiali smart, che cambiano reversibilmente o irreversibilmente colore (output) a seconda di determinati stimoli esterni (input). Le linee guida, che risultano alla fine della tesi, sono supportate da alcuni casi studio che possano meglio descrivere un corretto uso dei materiali cromogenici - specialmente termocromici e idrocromici - nel contesto più ampio e vario della user experience. I casi studio analizzati sono tratti dalla bibliografia di tesi e da campioni fisici realizzati durante un periodo di studio all'estero focalizzato su un'attività di tirocinio laboratoriale presso l'Ecole des Mines de Saint-Etienne, nel Dipartimento di Ricerca e Materiali. La tesi è strutturata secondo diversi livelli di ricerca, tutti interconnessi fra di loro. La prima domanda dalla quale la tesi prende piede riguarda il significato dei colori e la loro trasformazione cromatica nel tempo - quest'ultima rappresenta la principale proprietà dei materiali cromogenici - focalizzando l'attenzione soprattutto su colori che possano comunicare sensazioni di caldo o freddo. Per questo motivo, la realizzazione di un questionario è risultata necessaria al fine di avere determinati valori da un punto di vista qualitativo e quantitativo. Il tema introduttivo si riferisce principalmente all'influenza reciproca fra vista e tatto e l'analisi del rapporto fra la sfera cromatica - visiva e quella tattile di temperatura. Il secondo punto di tesi riguarda la rapidità del cambiamento di colore, strettamente legata al tema dell'emozione di sorpresa, che costituisce il fulcro di tutto la discussione. Essa può infatti essere controllata per ottenere una risposta immediata e quindi un feedback positivo da parte dell'utente, o al contrario essa può causare una reazione negativa da parte dell'utente finale, in seguito ad un'assenza - totale o parziale - di trasformazione di colore, che può provocare frustrazione, non garantendo una corretta user experience. La rapidità del cambiamento di colore del materiale può inoltre essere un utile strumento per identificare un corretto o scorretto utilizzo del prodotto. Infine, vengono ipotizzate delle strategie di design a partire dalle principali conclusioni derivate dall'esperimento svolto con i materiali termocromici unendo inoltre svariati spunti bibliografici. Gli strumenti pratici - serviti per delineare alcune interessanti conclusioni, fondamentali per descrivere le linee guida progettuali finali - sono stati la realizzazione di cinque campioni di materiale termocromico, grazie ai quali si sono potute analizzare le sensazioni di caldo e freddo legate alla dimensione visiva del colore ed anche la reazione di sorpresa in seguito all'esperienza tattile da parte dei testers e all'immersione dei campioni in acqua a temperature elevate e un questionario a domande aperte e chiuse relative all'esperienza con tali campioni. Successivi scenari di impiego dei cromogenici infine potrebbero essere rappresentati dall'utilizzo delle particolari proprietà fisiche dei materiali cromogenici, su prodotti che aumentino la comprensione delle funzionalità del prodotto, il suo utilizzo - corretto o scorretto - e la possibilità di veicolare emozioni come la sorpresa in contesti interattivi di apprendimento.