Progettazione di un pannello di arrampicata domestico in materiale composito biodegradabile e di un utensile di riscaldamento per la sua modellazione

Sport climbing originates on natural rock and is reproduced on artificial walls that standardize environmental and weather conditions. The main limitation of climbing gyms is their still limited distribution across the territory. Additional environmental and health concerns include the non-recyclability of resin holds and the poor air quality inside gyms. Furthermore, the experience on artificial walls is often perceived as less similar to natural rock. This thesis in Design & Engineering addresses these issues by proposing a domestic climbing panel based on a new biodegradable composite material that can be shaped by the user. The material allows the creation of a continuous “grippable” surface, overcoming the paradigm of individual holds screwed onto panels, and enables the formation of micro-holds and irregularities typical of natural rock. Designed for home use, the solution maintains compact dimensions and aesthetic integration with living spaces. The research analyzes both natural and indoor climbing, studying holds, production processes, safety regulations, and data on the distribution of sports clubs and registered climbers in Italy. It also includes a survey of climbers to understand habits, training preferences, and perceptions of home climbing walls, and features a focus on environmental sustainability with experiments on polycaprolactone-based mixtures with natural fillers to modify surface roughness. The design phase defines the brief and concept, analyses the panel’s mechanical stresses, develops assembly procedures, and designs a heating tool for shaping the material, culminating in the production of functional prototypes of the material and the tool. The thesis concludes that it is possible to address the challenges of gym accessibility, material environmental impact, and the low realism of artificial walls by designing a sustainable domestic climbing panel that integrates into living spaces through the use of a new composite material.

L’arrampicata sportiva nasce su roccia naturale e viene riprodotta su pareti artificiali che standardizzano le condizioni ambientali e meteorologiche. Il problema principale delle palestre di arrampicata è la loro ancora scarsa distribuzione sul territorio. A ciò si aggiungono criticità ambientali e sanitarie come la non riciclabilità delle prese in resina e la scarsa qualità dell’aria interna alle palestre. Inoltre, l’esperienza su pareti artificiali è percepita come poco simile alla roccia naturale. La presente tesi di laurea in Design & Engineering affronta questi problemi, proponendo un pannello di arrampicata domestico basato su un nuovo materiale composito biodegradabile e modellabile dall’utente. Il materiale consente di realizzare una superficie continua interamente “di presa”, superando il paradigma delle prese singole avvitate su pannello, e permette la creazione di micro-appigli e irregolarità tipiche della roccia naturale. La soluzione, pensata per l’ambiente domestico, mantiene dimensioni compatte e un’integrazione estetica con lo spazio abitativo. La ricerca analizza il mondo dell’arrampicata naturale e indoor, studiando appigli, processi produttivi delle prese, normative di sicurezza e dati sulla diffusione delle società sportive e dei tesserati in Italia. Include anche un sondaggio agli arrampicatori per capire abitudini, preferenze di allenamento e percezioni sulle pareti domestiche e contiene un focus su sostenibilità ambientale e sperimentazioni di miscele a base di policaprolattone con cariche naturali per modificare la rugosità superficiale. La fase di progetto definisce brief e concept, analizza le sollecitazioni meccaniche del pannello, sviluppa procedure di assemblaggio e progetta un utensile di riscaldamento per la modellazione del materiale, fino alla realizzazione di prototipi funzionanti del materiale e dell’utensile. La tesi conclude che è possibile rispondere ai problemi di accesso alle palestre, all’impatto ambientale dei materiali e al basso realismo delle pareti artificiali progettando un pannello di arrampicata domestico sostenibile e integrabile negli spazi abitativi con l’utilizzo di un nuovo materiale composito.