O WASTIVE: Um Fluxo e Refluxo Interativo dos Resíduos da Fabrição Digital

Índice

• 1. Introdução e Visão Geral
• 2. O Problema: Resíduos da Fabrição Digital
  • 2.1 Impacto Ambiental
  • 2.2 Fluxos de Resíduos Atuais
• 3. O WASTIVE: Conceito e Design
  • 3.1 Reimaginação Poética
  • 3.2 Mecanismo Interativo
• 4. Estrutura Técnica e Artística
  • 4.1 Sistema de Deteção e Resposta
  • 4.2 Escolhas de Materiais e Estética
• 5. Trabalhos Relacionados e Contexto
  • 5.1 Design de Interação Sustentável (SID)
  • 5.2 Pesquisa de Materiais Ecológicos
• 6. Análise e Ideias Centrais
• 7. Detalhes Técnicos e Modelo Matemático
• 8. Resultados Experimentais e Envolvimento do Utilizador
• 9. Estrutura de Análise: Um Estudo de Caso Não-Código
• 10. Aplicações Futuras e Direções
• 11. Referências

1. Introdução e Visão Geral

"O WASTIVE" é uma instalação de arte interativa que coloca uma questão provocadora: E se os resíduos da fabricação digital pudessem observar o mundo? Transforma materiais descartados de processos como impressão 3D e corte a laser em observadores sencientes que interagem com a presença humana. A instalação imita o ritmo do fluxo e refluxo das ondas do mar, criando um diálogo silencioso e poético entre os espectadores e o resíduo tecnológico que produzem. Este trabalho situa-se na intersecção da Interação Humano-Computador (IHC), fabricação digital, artes de media e sustentabilidade, visando promover um envolvimento público mais amplo com questões ambientais frequentemente confinadas a comunidades de especialistas.

2. O Problema: Resíduos da Fabrição Digital

A democratização da fabricação digital levou ao aumento da prototipagem e do uso de materiais, principalmente plásticos. Isto gera resíduos significativos, incluindo estruturas de suporte, impressões falhadas e aparas.

2.1 Impacto Ambiental

Plásticos descartados incorretamente decompõem-se em microplásticos, ameaçando os ecossistemas marinhos. Estima-se que 11 a 23 milhões de toneladas de plástico entrem no oceano anualmente [4]. O ciclo de vida da prototipagem em IHC frequentemente ignora o custo ambiental total do consumo de materiais.

2.2 Fluxos de Resíduos Atuais

Os resíduos comuns incluem estruturas de suporte de impressão 3D, preenchimento em excesso, impressões falhadas e aparas de madeira de corte a laser. Estes materiais são tipicamente vistos como subprodutos inertes, não como entidades com potencial para diálogo ou reflexão.

3. O WASTIVE: Conceito e Design

A instalação recontextualiza os resíduos, passando de um problema para um participante.

3.1 Reimaginação Poética

O conceito central é a antropomorfização. Os resíduos recebem uma "voz" e um "olhar". Muda a perspetiva de "Observar Resíduos de Impressão 3D" para "Ser Observado por Resíduos de Impressão 3D", desafiando o papel e a responsabilidade do espectador.

3.2 Mecanismo Interativo

À medida que os espectadores se aproximam, a instalação desperta. Os seus movimentos e sons são concebidos para imitar ondas do mar — uma metáfora direta para o destino final de muito plástico desperdiçado. Isto cria uma experiência sensorial reflexiva, simultaneamente bela e inquietante.

4. Estrutura Técnica e Artística

O trabalho combina tecnologia de sensores, escultura cinética e design de som.

4.1 Sistema de Deteção e Resposta

Sensores de proximidade (por exemplo, ultrassónicos ou LiDAR) detetam a presença e distância do espectador. Estes dados controlam atuadores (provavelmente motores servo ou de passo) para criar o movimento ondulatório nas peças de resíduos montadas. O feedback de áudio, semelhante a murmúrios do oceano, é gerado algoritmicamente com base nos parâmetros de interação.

4.2 Escolhas de Materiais e Estética

O material físico são os próprios resíduos — plásticos impressos em 3D e aparas de madeira de corte a laser, curados. A montagem segue provavelmente padrões orgânicos e não uniformes para contrastar com as origens precisas e geométricas dos resíduos. A paleta de cores é derivada dos estados originais dos materiais, com possível iluminação para realçar a metáfora aquática.

5. Trabalhos Relacionados e Contexto

O WASTIVE baseia-se em domínios de investigação estabelecidos.

5.1 Design de Interação Sustentável (SID)

Pioneirado por investigadores como Blevis [1], o SID defende a integração de considerações ambientais no design de interação. O ciclo de vida de prototipagem sustentável de Eldy et al. [3] fornece uma estrutura prática que O WASTIVE complementa ao adicionar uma camada emocional e persuasiva.

5.2 Pesquisa de Materiais Ecológicos

Iniciativas como o filamento de impressão 3D a partir de borras de café usadas de Rivera et al. [5] representam o lado da ciência dos materiais da sustentabilidade. O WASTIVE atua no lado perceptual e comportamental, visando mudar atitudes que impulsionam a procura por tais inovações.

6. Análise e Ideias Centrais

Ideia Central: O WASTIVE não é uma solução técnica para os resíduos; é um Cavalo de Tróia psicológico. A sua verdadeira inovação reside em usar a força central da IHC — criar experiências envolventes — para hackear a perceção do utilizador sobre os resíduos, fazendo com que a consequência ambiental da fabricação digital pareça pessoal, imediata e estranhamente bela.

Fluxo Lógico: A lógica do projeto é elegantemente circular: 1) Tomar o resultado físico de um sistema problemático (resíduos de fabricação). 2) Imbuí-lo de agência usando as ferramentas desse mesmo sistema (sensores, atuadores, código). 3) Usar esta agência para refletir o problema (metáfora da onda do mar) de volta para os utilizadores do sistema. Fecha o ciclo de feedback que normalmente está quebrado na eliminação.

Pontos Fortes e Fracos: O seu ponto forte é a sua retórica potente e não moralista. Ao contrário de uma estatística ou de uma etiqueta de aviso, cria empatia pelo inanimado. A fraqueza, comum no design especulativo, é a mensurabilidade. Uma experiência comovente numa galeria traduz-se em comportamento alterado num laboratório ou espaço maker? O projeto apoia-se fortemente na suposição de que o envolvimento afetivo leva à ação, uma ligação que a ciência comportamental frequentemente considera ténue.

Ideias Acionáveis: Para investigadores, este é um exemplo de como tornar a investigação em SID cativante. O próximo passo deveria ser instrumentar a instalação para recolher dados sobre como a experiência altera as intenções declaradas dos espectadores ou, melhor ainda, as suas escolhas de prototipagem subsequentes num workshop ligado. Para a indústria, é um apelo para ver os fluxos de resíduos não apenas como questões logísticas, mas como material de design e canais de comunicação. Imagine uma impressora 3D que, após uma impressão falhada, não apenas emite um sinal sonoro, mas "suspira" visualmente com um movimento ondulatório da sua própria caixa de resíduos — uma versão em pequena escala e integrada do princípio do WASTIVE.

7. Detalhes Técnicos e Modelo Matemático

O movimento ondulatório pode ser modelado como um sistema harmónico amortecido, onde as peças de resíduos respondem à proximidade do espectador ($d$). O nível de ativação $A(t)$ de um determinado atuador poderia ser governado por uma função como:

$A(t) = A_{max} \cdot e^{-\beta d} \cdot \sin(2\pi f t + \phi) \cdot S(t)$

Onde:
- $A_{max}$ é a amplitude máxima.
- $\beta$ é um coeficiente de amortecimento inversamente relacionado com a sensibilidade à proximidade.
- $f$ é a frequência da oscilação da onda.
- $\phi$ é um deslocamento de fase para criar efeitos de onda viajante em múltiplos atuadores.
- $S(t)$ é uma função de ruído estocástico (por exemplo, ruído de Perlin) para imitar a variação natural e não mecânica das ondas.

A síntese sonora poderia usar um parâmetro semelhante ($d$) para modular a amplitude e frequência de um banco de osciladores de ruído filtrado, criando os "suaves murmúrios do mar".

8. Resultados Experimentais e Envolvimento do Utilizador

Embora o PDF não apresente resultados quantitativos formais, o resultado descrito é qualitativo e comportamental. A "experiência" é a exposição da instalação. O sucesso é medido no comportamento observado dos espectadores: envolvimento prolongado, postura contemplativa e mudanças relatadas na perceção durante entrevistas pós-experiência ou registos de comentários. Resultados anedóticos provavelmente indicam que a instalação desencadeia com sucesso a reflexão pretendida, tornando os espectadores conscientes do ciclo de vida dos seus próprios resultados materiais criativos. A justaposição do resíduo de alta tecnologia com o movimento orgânico e oceânico é a variável chave que impulsiona este estado reflexivo.

Descrição do Gráfico (Conceptual): Um gráfico de barras hipotético comparando as respostas dos espectadores a um inquérito antes e depois de experienciarem O WASTIVE. O eixo y mostra a percentagem de espectadores que concordam com afirmações como "Sinto-me pessoalmente responsável pelos meus resíduos de prototipagem" ou "Os resíduos da fabricação digital parecem um problema abstrato". Uma mudança positiva significativa (aumento para a responsabilidade, diminuição para a abstração) após a experiência demonstraria visualmente o impacto da instalação.

9. Estrutura de Análise: Um Estudo de Caso Não-Código

Estrutura: O "Ciclo Perceção-Ação para IHC Sustentável"

Aplicação do Estudo de Caso ao WASTIVE:
1. Perceção Obscura: Estado Normal: Os utilizadores percecionam os resíduos de fabricação como um subproduto inevitável e inerte ("lixo"). O ciclo de feedback entre criação e consequência ambiental está quebrado.
2. Intervenção: O WASTIVE instala-se diretamente neste ciclo quebrado. Reapresenta fisicamente os resíduos e simula o seu potencial ponto final ambiental (o oceano) através de metáfora.
3. Perceção Alterada: Novo Estado: Os utilizadores são forçados a percecionar os resíduos como uma entidade ativa com ligação a um ecossistema maior. O ciclo é temporariamente fechado através da arte.
4. Ação Potencial: A estrutura hipotetiza que esta perceção alterada aumenta a probabilidade de ações sustentáveis (por exemplo, procurar filamentos biodegradáveis, minimizar material de suporte) em futuras tarefas de fabricação. Este passo final requer estudo longitudinal para validação.

Esta estrutura pode ser usada para analisar outros projetos persuasivos de sustentabilidade em IHC, mapeando como eles visam "quebras" específicas no ciclo perceção-ação do utilizador relativamente ao uso de recursos.

10. Aplicações Futuras e Direções

1. Integração como Ferramenta Educacional: Versões em escala reduzida do WASTIVE poderiam ser implementadas em espaços maker universitários, Fab Labs e escolas de design como lembretes interativos permanentes, ligando o ato criativo diretamente à sua consequência material.
2. Sistemas Gerativos e Adaptativos: Iterações futuras poderiam usar visão computacional para analisar o tipo específico de resíduo alimentado na instalação (por exemplo, PLA vs. ABS, estrutura de suporte vs. impressão falhada) e alterar o seu padrão de resposta em conformidade, criando um diálogo mais matizado.
3. Fisicalização de Dados de Fluxos de Resíduos: O conceito poderia evoluir para um painel de fisicalização de dados em tempo real para um laboratório de fabricação. O fluxo e refluxo, a cor ou o som da instalação poderiam estar ligados a métricas em tempo real de consumo de material, uso de energia ou taxas de impressão bem-sucedidas, tornando os fluxos de recursos tangivelmente visíveis.
4. Polinização Cruzada com Arte de IA: A integração de modelos de IA generativa (como os baseados em princípios do CycleGAN para transferência de estilo [7]) poderia permitir que o sistema "sonhasse" ou visualizasse as potenciais formas futuras ou caminhos de degradação dos resíduos colocados nele, adicionando uma dimensão temporal à reflexão.

11. Referências

1. Blevis, E. (2007). Sustainable interaction design: invention & disposal, renewal & reuse. Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '07).
2. DiSalvo, C., Sengers, P., & Brynjarsdóttir, H. (2010). Mapping the landscape of sustainable HCI. Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '10).
3. Eldy, et al. (2023). A Sustainable Prototyping Life Cycle for Digital Fabrication. ACM Conference Paper.
4. IUCN. (2021). Marine plastics. International Union for Conservation of Nature.
5. Rivera, M. L., et al. (2022). Sustainable 3D Printing Filament from Spent Coffee Grounds. ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
6. Karana, E., et al. (2015). The T(r)opic of Materials: Towards a Relational Understanding of Materials Experience. International Journal of Design.
7. Zhu, J., Park, T., Isola, P., & Efros, A. A. (2017). Unpaired Image-to-Image Translation using Cycle-Consistent Adversarial Networks. Proceedings of the IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV).
8. Gaver, W. (2012). What should we expect from research through design? Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '12).
9. IPCC. (2022). Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Intergovernmental Panel on Climate Change.