Il professor Adrian Bejan al Politecnico: un nuovo sguardo sulla scienza dell'ingegneria
Il Dipartimento di Energia “Galileo Ferraris” - DENERG del Politecnico ha avuto l'onore di ospitare il professor Adrian Bejan della Duke University per un seminario primaverile il 4 e il 5 giugno 2025, nell'ambito del "Department of Excellence Project 2023-2027", ovvero le attività del DENERG in qualità di “Dipartimento di Eccellenza”. L'evento, intitolato "The Science of Engineering: The Natural Design Approach", ha offerto una prospettiva unica sulla scienza dell'ingegneria e sulla "Constructal Law" formulata da Bejan.
Adrian Bejan è un'eminenza nel campo dell'ingegneria meccanica. Dopo gli studi al Massachusetts Institute of Technology (MIT) negli anni '70, si è affermato con opere seminali come "Entropy Generation Through Heat and Fluid Flow" (1982) e "Convection Heat Transfer" (1984). Nel 1984 è stato nominato professore ordinario alla Duke University, e il suo "Advanced Engineering Thermodynamics" (1988) ha introdotto il concetto di minimizzazione della generazione di entropia come metodo di ottimizzazione.
Il contributo di Bejan è stato riconosciuto da un gran numero di prestigiosi premi internazionali: tra gli altri, “J. A. Jones Distinguished Professor of Mechanical Engineering” alla Duke University, “Benjamin Franklin Medal” da parte del Franklin Institute nel 2018, “Humboldt Research Award” della Humboldt Foundation nel 2019, e ASME Medal nel 2024. Il cuore della sua ricerca più recente è appunto la “Constructal Law”, formulata nel 1995. Questa legge, che Bejan definisce una vera e propria nuova legge di natura, afferma che, se i sistemi con dimensioni finite vogliono continuare a esistere, devono evolvere in modo da fornire un accesso alle correnti imposte dall’esterno che li attraversano, strutturandosi e ramificandosi di conseguenza. In particolare, il termine "constructal" (da “costruzione”) enfatizza l'unione dei percorsi, in contrasto con la geometria frattale che si concentra sulla "rottura".
I seminari al Politecnico presso l’Energy Center hanno approfondito vari aspetti di questa teoria. Il 4 giugno con la lezione "Advanced Engineering Thermodynamics in Energy and Power Production with Thermoeconomic Considerations and New Perspectives" ha esplorato il legame tra libertà ed evoluzione, evidenziando come la “Constructal Law” e la Seconda legge della termodinamica siano leggi di natura distinte ma complementari, descrivendo l'evoluzione dei fenomeni e le irreversibilità. Bejan ha promosso una visione olistica, dove ogni sistema interagisce con il suo ambiente e ha la libertà di cambiare.
Il giorno seguente Bejan ha tenuto il seminario dal titolo "Porous Media" trattando il design vascolare dei materiali porosi. Il docente ha spiegato come le architetture vascolari (a forma di albero) offrano un accesso al flusso significativamente maggiore rispetto ai canali a scala singola. Questa tendenza evolutiva verso configurazioni che facilitano il flusso è universale, sia nel regno biologico che non biologico, rendendo i design vascolari esemplari di un metodo multi-scala gerarchico. Nella stessa giornata ha tenuto anche il seminario "Shape and Heat flow in buildings and urban canyons with AI considerations too", nel quale ha affrontato il concetto di "perfezione del design e diversità naturale". È stato dimostrato che una piccola "imperfezione" nella performance (ad esempio, l'1%) può accompagnarsi a una vasta libertà di design che porta vicino alla perfezione. Le configurazioni evolutive rivelano la fisica dietro il fenomeno della diversità naturale in prossimità di un ottimo matematico, sottolineando che "nell'evoluzione ciò che funziona viene mantenuto".
“La presenza del professor Bejan all’interno delle attività del dipartimento di eccellenza al DENERG rappresentano uno scambio culturale per il Dipartimento stesso che ha potuto interagire con uno scienziato dell’ingegneria rispetto alla natural design – commenta il professor Umberto Lucia del DENERG, tra gli organizzatori dell’evento – ma anche un riconoscimento del grande impegno per la ricerca e l’internazionalizzazione della didattica da parte di tutto il personale del Dipartimento, riconoscimento che il professor Bejan ha evidenziato durante gli incontri con tutto il personale dipartimentale”.