Material empathy: the feeling of matter- AI, neuroarchitecture, and material perception for cognitive and emotional well-being in architecture

This research investigates the intersection of neuroarchitecture, material perception, and Emotional AI, exploring how architectural materials influence sensory engagement, cognitive responses, and emotional well-being. It begins by establishing a foundation in neuroscience and environmental psychology, examining how the brain processes spatial and sensory stimuli. The role of perception, emotional regulation, and cognitive interpretation in shaping architectural experiences is emphasized, highlighting the connection between material attributes and user behavior. Expanding on these principles, the study explores material empathy, the idea that materials are not passive but actively shape human experience, influencing both emotion and cognition. By integrating insights from neuroscience, psychology, and architecture, it examines how materials evoke emotional responses, influence spatial perception, and impact behavioral engagement. A central question guides this research: how can human perception and emotional responses to bio-based, conventional, and modified architectural materials be quantified using sensing technologies to inform the design of spaces that enhance cognitive and emotional well-being? This study explores material empathy, the idea that materials are not passive but actively shape human experience, influencing both emotion and cognition. By integrating insights from neuroscience, psychology, and architecture, it examines how materials evoke emotional responses, influence spatial perception, and impact behavioral engagement. Using a combination of Discrete Choice Experiments (DCE) and sensing technologies such as eye-tracking and GSR, this research quantifies material perception and emotional engagement. By bridging material science, human cognition, and AI, this work demonstrates how architecture can be designed not just for functionality, but for deep human connection. The proposed framework provides architects, designers, and researchers with a replicable method for understanding material empathy, fostering future innovations that prioritize emotionally intelligent, human-centered design.

Questa ricerca indaga l’intersezione tra neuroarchitettura, percezione dei materiali e intelligenza artificiale emotiva, esplorando come i materiali architettonici influenzano l’impegno sensoriale, le risposte cognitive e il benessere emotivo. Inizia stabilendo una base in neuroscienza e psicologia ambientale, esaminando come il cervello elabora gli stimoli spaziali e sensoriali. Viene enfatizzato il ruolo della percezione, della regolazione emotiva e dell’interpretazione cognitiva nel dare forma alle esperienze architettoniche, evidenziando la connessione tra gli attributi dei materiali e il comportamento dell’utente. Sviluppando questi principi, lo studio esplora l’empatia dei materiali, l’idea che i materiali non siano passivi ma che plasmano attivamente l’esperienza umana, influenzando sia l’emozione che la cognizione. Integrando intuizioni da neuroscienza, psicologia e architettura, esamina come i materiali evocano risposte emotive, influenzano la percezione spaziale e hanno un impatto sull’impegno comportamentale. Una domanda centrale guida questa ricerca: come possono essere quantificate la percezione umana e le risposte emotive ai materiali architettonici biologici, convenzionali e modificati utilizzando tecnologie di rilevamento per informare la progettazione di spazi che migliorano il benessere cognitivo ed emotivo? Questo studio esplora l’empatia materiale, l’idea che i materiali non siano passivi ma che plasmano attivamente l’esperienza umana, influenzando sia l’emozione che la cognizione. Integrando intuizioni provenienti da neuroscienze, psicologia e architettura, esamina come i materiali evocano risposte emotive, influenzano la percezione spaziale e hanno un impatto sul coinvolgimento comportamentale. Utilizzando una combinazione di Discrete Choice Experiments (DCE) e tecnologie di rilevamento come eye-tracking e GSR, questa ricerca quantifica la percezione materiale e il coinvolgimento emotivo. Collegando scienza dei materiali, cognizione umana e intelligenza artificiale, questo lavoro dimostra come l’architettura possa essere progettata non solo per la funzionalità, ma per una profonda connessione umana. Il framework proposto fornisce ad architetti, designer e ricercatori un metodo replicabile per comprendere l’empatia materiale, promuovendo innovazioni future che diano priorità a un design emotivamente intelligente e incentrato sull’uomo.