Materials design for sustainable behaviour. The case of compostable materials for packaging & SUPs

This work explores the consequences of materials interaction on users’ behaviour when sustainability is the primary field of inquiry. Since behaviours constitute the human response to interaction, “behavioural materials” have been defined as materials that, through aesthetic-sensorial attributes applied in products, can guide/stimulate/steer cognitive or instinctive users’ behaviour. For this purpose, starting from aesthetics, perception, experience and meaning of materials, this research explored their deeper behavioural dimension. While the definition of the “performative” level of materials related to the actions users perform (i.e., tweak, smell, pat) is widely acknowledged within the materials and design literature, the consequences that materials aspects have on human behaviours are underinvestigated. Achieving a sustainable behaviour change by materials applied in product design is a virtuous goal, both by selecting the most traditional to the most innovative materials. Besides, the impact of materials for sustainability can strongly depend on the consumers use phase, whose responsible behaviour becomes a necessary condition towards the systemic circularity that makes the materials effectively sustainable. The thesis aims to explore the relevance of materials aesthetic-sensorial design as a media for achieving a sustainable behaviour change. The case representing the core of the research was compostable materials for packaging and Single-Use Products (SUPs). Indeed, they have a fundamental weakness actually: a hybrid aesthetic that has not yet settled in the consumers, which risks compromising materials circularity. The experimental approach applied has been focused on un/sustainable consumers’ behaviours in response to the variation of aesthetic-sensory stimuli by compostable materials. Through a user-centred approach, compostable materials current perception and related behaviours have been investigated to look for a possible aesthetic linked to compostable materials intentionality. Activities have been supported by Innovhub s.r.l (partner of the research), aiming to design an action line for the materials-behaviour relation in the context of materials recyclability. The results proposed a precise answer to the case study examined by developing aesthetic-sensory guidelines for compostable materials for packaging and SUPs, accompanied by a tool to support compostable materials selection and design phase for sustainable behaviour. The discussion was subsequently abstracted from the case. The Materials design for sustainable behaviour (MDfSB) approach demonstrated robustness and reliability, verified through workshops in the academic and industrial fields and resulted ready to expand its horizons to new cases and experimentations.

Questo lavoro esplora le conseguenze comportamentali dell’utente a seguito dell'interazione con i materiali quando la sostenibilità è il principale campo di indagine. Poiché i comportamenti costituiscono la risposta umana all'interazione, i "materiali comportamentali" sono stati definiti come materiali che, attraverso attributi estetico-sensoriali applicati nei prodotti, possono guidare / stimolare / guidare il comportamento cognitivo o istintivo degli utenti. A tal fine, a partire dagli aspetti legati all’estetica, percezione, esperienza e significato dei materiali, questa ricerca ha esplorato la loro più profonda dimensione comportamentale. Mentre la definizione del livello "performativo" dei materiali relativi alle azioni che gli utenti eseguono (ad esempio, toccare, annusare, picchiettare) è ampiamente riconosciuta all'interno della letteratura di riferimento, le conseguenze che gli attributi estetici-sensoriali dei materiali hanno sui comportamenti umani sono, ad oggi, inesplorate. Raggiungere un cambiamento di comportamento verso la sostenibilità agendo attraverso i materiali nella progettazione di prodotto è un obiettivo virtuoso, sia selezionando i materiali più tradizionali che quelli più innovativi. Inoltre, l'impatto dei materiali per la sostenibilità può dipendere fortemente dalla fase di utilizzo dei consumatori, il cui comportamento responsabile diventa condizione necessaria verso la circolarità sistemica che rende i materiali effettivamente sostenibili. La tesi si propone di esplorare la rilevanza del design estetico-sensoriale dei materiali come mezzo per il raggiungimento di un cambiamento comportamentale sostenibile. Il caso che rappresentava il fulcro della ricerca è costituito dai materiali compostabili per l'imballaggio e prodotti monouso. Essi hanno infatti un punto debole: un'estetica ibrida che non si è ancora stabilita nell’immaginario dei consumatori, che rischia di compromettere la circolarità di tali materiali. L'approccio sperimentale applicato si è concentrato sui comportamenti dei consumatori sostenibili e non, in risposta alla variazione degli stimoli estetico-sensoriali dei materiali compostabili. Attraverso un approccio incentrato sull'utente, la corrente percezione dei materiali compostabili e i relativi comportamenti sono stati studiati per cercare una possibile estetica legata all'intenzionalità dei materiali compostabili. Le attività sono state supportate da Innovhub s.r.l (partner della ricerca), con l'obiettivo di progettare una linea di azione per relazionare la progettazione dei materiali ai comportamenti umani nell'ambito della riciclabilità. I risultati hanno proposto una risposta puntuale rispetto caso studio esaminato sviluppando linee guida estetico-sensoriali per materiali compostabili per packaging e prodotti monouso, accompagnate da uno strumento a supporto della selezione dei materiali compostabili e della fase di progettazione per comportamenti sostenibili. La discussione è stata successivamente astratta dal caso. L'approccio “Materials design for sustainable behaviour” MDfSB ha dimostrato robustezza e prontezza all’applicazione, verificate attraverso workshop in ambito accademico e industriale e risulta pronto ad espandere i propri orizzonti a nuovi casi e sperimentazioni.