Tensegrità: strutture meccaniche che si autosostengono

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19 Aprile 2020

tensegrità

Nella teoria della tensegrità le strutture si autosostengono per effetto di uno stato di tensione e compressione presente nel sistema: una struttura fluttuante nello spazio che sembra un’illusione

La teoria della tensegrità, dall’inglese tensegrity, è la fusione delle parole tension e integrity e sta ad indicare una particolare struttura meccanica composta da elementi discreti distinti sottoposti a forze di compressione, ad esempio delle barre, e da elementi continui, come cavi, sottoposti a sforzi di tensione. La disposizione è tale che gli elementi compressi non si toccano mentre quelli in tensione delineano il sistema nello spazio: il sistema che si crea è una struttura fluttuante nello spazio che sembra un’illusione.

La teoria nasce in architettura ma poi si sviluppa anche in altri campi come l’arte e la biologia e la fisiologia. Anche se la nascita della teoria appare controversa il nome tensegrity viene coniato da Buckminster Fuller negli anni ’60 come fusione delle parole  integrità e tensione.

La particolarità di questa struttura, chiamata anche compressione fluttuante è data dalla presenza di elementi rigidi e distinti, che possono essere ad esempio delle barre, sottoposti a compressione all’interno di una rete di tensione continua. Gli elementi compressi non si toccano tra di loro ma sono sostenuti dalla rete di elementi in tensione come ad esempio dei cavi.

Significa che una struttura basata su questo principio combinerà componenti che si spingono l’uno contro l’altro e altri che creano tensione: il sistema così costruito è tenuto in posizione dalle forze opposte.

La struttura si presenta forte e cederà solo se i cavi cedono o le aste si piegano

Questa particolarità permette di ottimizzare le proprietà del materiale di ciascun elemento in base al carico particolare che deve sopportare.

Una struttura così fatta diventa anche più forte quando viene caricata: nessuno dei singoli elementi subisce un momento flettente e non ci sono sollecitazioni di taglio all’interno del sistema.

Il carico consente ai cavi di essere rigidi in tensione mantenendo così l’integrità strutturale e la stabilità meccanica con la conseguenza che in questo modo gli elementi restano in tensione o compressione all’aumentare delle sollecitazioni sulla struttura.

Avete mai pensato di provare a costruirne una? Potreste provare con i Lego

Un esempio su piccola scala potete ammirarlo nell’ultimo lavoro dell’artista Jason Allemann, conosciuto nel mondo AFOL, gli amanti dei Lego, per le sue MOC Lego strepitose. Jason ha pubblicato un video tutorial sulla costruzione di una struttura che segue proprio i principi della tensegrità con Lego.

Se volete saperne di più leggete qui e provate a costruirne una:

 

Le applicazioni dei principi si adattano a diversi campi della scienza e non solo.

Le applicazioni di questa teoria sono visibili nell’architettura per la costruzione di ponti o cupole.

Un esempio è il Kurilpa Bridge, nel Queensland in Australia. Il ponte Kurilpa è una struttura a più montanti, passacavo basata su principi di tensegrità dove la sinergia tra tensione bilanciata e componenti di compressione crea una struttura leggera incredibilmente forte. Il ponte è un ponte ibrido tensegrità, il più grande al mondo, poiché solo le aste orizzontali sono conformi ai principi di tensegrità.

 

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Altri esempi si trovano nell’arte e nella scultura come la Needle Tower ad opera di Kenneth Snelson presente nel Giardino delle sculture al Museo Hirshhorn di Washington negli Stati Uniti.

 

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Con Biotensegrity, un termine definito dal Dr. Stephen Levin, si intende invece l’applicazione dei principi di tensegrità alle strutture biologiche. I muscoli e i tessuti connettivi forniscono una trazione continua e le ossa presentano una compressione discontinua.

Anche a livello biologico ritroviamo meccanismi che possono essere modellati matematicamente attraverso un modello di tensegrità come il citoscheletro della cellula o le strutture geometriche presenti in natura come l’elica del DNA.

In maniera olistica si parla di tensegrità anche in letteratura e nell’arte dei passi magici.

Lo scrittore peruviano Carlos Castaneda vede proprio nei principi della tensegrità la  perfetta descrizione energetica della pratica moderna dei passi magici e del modo di essere.  I passi magici tramandati dagli sciamani o stregoni sono il modo con cui l’essere umano può percepire l’energia dell’Universo.

La tensegrità in questo caso si riferisce proprio all’interazione tra la tensione e il rilassamento dei tendini e dei muscoli del corpo, e le loro controparti energetiche garantendo la totale integrità del corpo inteso come un’unica unità fisica ed energetica. Nel caso della vita quotidiana, Castaneda affermava  che:

la tensegrità è l’arte di adattarsi alla propria energia e all’energia degli altri, in modo da contribuire all’integrità della comunità che siamo per nostra natura, come individui e come esseri sensibili.

 

 

 

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domenica 19 aprile 2020 - 17:47
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