Gli studenti del MIT ricreano il XVI secolo. concetto di ponte di Leonardo da Vinci utilizzando la stampa 3D
Il ponte stampato in scala 1: 500 dimostra che il ponte di Da Vinci era praticabile
Leonardo da Vinci, l’ultimo uomo del Rinascimento, non era solo un famoso pittore ma un prolifico inventore. Oggi gli viene attribuito il merito di aver inventato uno strumento che misura la velocità del vento, macchine proto-volanti, attrezzatura subacquea e altro ancora. Si scopre che il polimero del Rinascimento italiano era anche un architetto adatto , qualcosa che è stato recentemente dimostrato da un team del MIT, che ha ricreato un progetto del ponte di Leonardo da Vinci usando una stampante 3D.
Nel 1502, Da Vinci rispose a una richiesta di proposte inviate dal Sultano Bayezid II che cercava di costruire un ponte tra Istanbul e Galata, attraverso la via navigabile del Corno d’oro. Sebbene alla fine il suo progetto non sia stato scelto, il ponte di Da Vinci sarebbe stato – al momento – il ponte più lungo del mondo.
Avanti veloce per oltre 500 anni e il famoso design del ponte dell’inventore continua a suscitare interesse. Tanto che un team del MIT ha recentemente deciso di ricreare una versione su piccola scala del ponte per testarne l’integrità e la forza.
Il team era composto da John Ochsendorf, professore di ingegneria civile e ambientale, neolaureata Karly Bast MEng ’19 e studente universitario Michelle Xie. Insieme, i tre hanno studiato i disegni e i documenti realizzati da Vinci, nonché i materiali da costruzione comuni dell’epoca, i metodi di costruzione e le condizioni geologiche del Corno d’oro.
Sulla base di questa ricerca approfondita, il team ha stampato in 3D un modello in scala 1: 500 del ponte del 16 ° secolo e lo ha testato per vedere come poteva sostenere il peso e resistere all’insediamento delle sue basi. Si scopre che l’innovativo design del ponte ideato da da Vinci probabilmente avrebbe funzionato!
Quando da Vinci inviò il suo progetto di ponte sul sultano, i ponti esistenti sembravano molto diversi. All’epoca, la maggior parte dei supporti per ponti in muratura erano costruiti come archi semicircolari. A causa della larghezza della via navigabile, tuttavia, questa struttura sarebbe stata difficile da attuare attraverso il Corno d’oro, richiedendo 10 o più moli di supporto lungo l’arco del ponte.
il ponte di da Vinci, tuttavia, ha introdotto un design completamente nuovo: un arco schiacciato che non richiederebbe alcun molo ma sarebbe comunque abbastanza alto da lasciare passare una barca a vela. Se fosse stato costruito, l’imponente ponte avrebbe misure di circa 280 metri di lunghezza, il che lo avrebbe reso circa 10 volte la lunghezza della maggior parte dei ponti costruiti in quel momento.
Un altro elemento strutturale interessante integrato nel design del ponte erano i monconi che si aprivano verso l’esterno su entrambi i lati del ponte. Questa caratteristica avrebbe contribuito a stabilizzare il ponte contro i movimenti laterali.
In effetti, guardando il ponte, sembra abbastanza moderno. Per lo meno, non assomiglia a molti degli altri ponti costruiti all’inizio del XVI secolo, che erano caratterizzati da archi circolari.
Ricreare un XVI secolo progettazione del ponte
La ricostruzione del ponte, anche su piccola scala, ha richiesto alla squadra di elaborare molte ipotesi istruite. Ad esempio, poiché da Vinci non ha menzionato alcun materiale da costruzione nella progettazione del suo ponte, il team di ricerca ha dovuto studiare e analizzare i materiali da costruzione disponibili al momento. Alla fine, hanno determinato che probabilmente il ponte sarebbe stato costruito dalla pietra piuttosto che dal legno o dal mattone.
Hanno anche concluso che il ponte sarebbe stato probabilmente costruito senza malta o elementi di fissaggio e che, come i ponti in muratura classici, sarebbero stati tenuti insieme dalla forza di gravità.
Il team ha quindi dovuto decidere come suddividere il progetto del ponte in singoli blocchi, che potevano essere stampati in 3D singolarmente e poi assemblati. Sebbene abbiano stabilito che il ponte in scala reale sarebbe stato composto da migliaia di blocchi di pietra, il modello in scala 1: 500 alla fine consisteva in 126 blocchi, ognuno dei quali impiegava circa sei ore per stampare.
Una volta stampati i blocchi in 3D, il team li ha assemblati con cura utilizzando impalcature ispirate alla costruzione del XVI secolo. Il ponteggio fu rimosso e il pezzo finale – la chiave di volta fu messa in posizione. La struttura risultante era un ponte lungo 32 pollici che corrispondeva al progetto di Vinci fu costruito.
L’obiettivo di ricostruire il ponte in questo modo era quello di verificare se sarebbe stato un progetto praticabile nel 16 ° secolo. Come ha spiegato Bast: “Tutto è tenuto insieme solo dalla compressione. Volevamo davvero dimostrare che tutte le forze venivano trasferite all’interno della struttura. “
Per testare il modello in scala del ponte, è stato costruito su due piattaforme mobili, che potrebbero essere spostate per simulare il movimento delle fondamenta causato da un suolo debole o addirittura un terremoto. Secondo quanto riferito, il ponte ha mostrato resistenza al movimento orizzontale e si è deformato solo leggermente fino a quando non è stato allungato fino al punto di collasso.
La geometria del ponte e le sue prestazioni hanno impressionato gli studenti. “Questo è un concetto forte”, ha detto Bast. “È stato ben pensato … [da Vinci] sapeva come funziona il mondo fisico.”
