IMPRESSÃO 3D USADA PARA TESTAR O PROJETO DE PONTE REJEITADA POR LEONARDO DA VINCI

Pesquisadores do MIT usaram a impressão 3D para criar um modelo em escala de uma ponte projetada pelo artista e inventor renascentista Leonardo da Vinci. 

O projeto em questão foi uma proposta rejeitada por Leonardo da Vinci de uma ponte para conectar Istambul à sua cidade vizinha, Galata. Karly Bast, uma recém-formada no MIT, trabalhou com o professor de arquitetura e engenharia civil e ambiental John Ochsendorf e a graduação Michelle Xie, a fim de testar a viabilidade do projeto da ponte do polímata dentro de seu contexto histórico.

Usando a impressão 3D, eles criaram um modelo em escala detalhado com uma estrutura semelhante ao projeto da ponte da Vinci, e testaram sua capacidade de suportar e suportar peso, e até de suportar o assentamento de suas fundações.

“Esse esboço foi apenas à mão livre, algo que ele fez em 50 segundos, ou é algo que ele realmente sentou e pensou profundamente? É difícil saber ”, pergunta Bast. 

"DEMOROU, MAS A IMPRESSÃO 3D NOS PERMITIU RECRIAR COM PRECISÃO ESSA GEOMETRIA MUITO COMPLEXA".

Projeto de ponte complexo antes do tempo

O projeto de ponte proposto foi criado por Leonardo da Vinci em 1502 dC, para o governante do império otomano da época, o sultão Bayezid II. Bayezid buscou um projeto de ponte para conectar Istambul e Galata, e estava recebendo várias propostas de artistas. Da Vinci apresentou seu projeto que ele descreveu em uma carta ao sultão, além de esboçá-lo em seu caderno, mas foi rejeitado. 

Avançando para 2019, a equipe de pesquisa do MIT procura testar o conceito de ponte da Vinci, agora com mais de 500 anos, já que o design foi notável por várias razões. Se tivesse sido construído, teria sido o maior período de pontes do mundo, com cerca de 280 metros de comprimento. "É incrivelmente ambicioso", explica Bast. “Era cerca de 10 vezes mais do que as pontes típicas da época.” Também é estruturalmente diferente das pontes de alvenaria da época de Leonardo, pois é suportado por um arco achatado, partindo da fórmula comumente usada de arcos semicirculares. 

Além disso, Leonardo da Vinci incluiu nos pilares conceituais no final da noiva que se dividiram em dois. Esse foi um projeto incomum proposto por da Vinci para estabilizar a extensão contra movimentos laterais, o que muitas vezes causou o colapso de muitas pontes ao longo da história. Esses elementos únicos, fora do lugar da época, intrigaram os pesquisadores do MIT a questionar se o conceito de da Vinci foi pensado.

Portanto, usando a impressão 3D, eles começaram a responder à pergunta construindo um modelo em escala da ponte. No entanto, da Vinci não incluiu detalhes sobre quais materiais seriam usados ​​para construir a ponte, nem o próprio método de construção. Bast e a equipe tiveram que analisar os possíveis materiais e métodos de construção disponíveis durante a época de Da Vinci. 

Eles concluíram que seria feito de pedra e que permaneceria sozinho sob a força da gravidade, sem prendedores ou argamassa para manter as pedras unidas, como nas pontes de alvenaria clássicas. No entanto, para provar a viabilidade de sua hipótese, os pesquisadores foram solicitados a construir um modelo preciso para demonstrar sua estabilidade. Portanto, era necessário que a estrutura final do modelo fosse composta de blocos individuais montados, pois a ponte em grande escala seria composta de milhares de blocos de pedra. 

Testando o projeto da ponte usando impressão 3D

Para alcançar o design complexo, a equipe se voltou para a impressão 3D e conseguiu produzir 126 blocos para a noiva modelo, construída em uma escala de 1 a 500, que media 32 polegadas de comprimento no total. Cada bloco levou aproximadamente seis horas para imprimir em 3D, no entanto, permitiu aos pesquisadores capturar com precisão o design da da Vinci para testá-lo. As “pedras” impressas em 3D eram suportadas por uma estrutura de andaime para mantê-la unida durante a montagem, que foi removida depois de concluída, permitindo que a estrutura se sustentasse.

Embora tenham sido feitas tentativas anteriores de reproduzir o projeto básico da ponte de Leonardo em forma física, elas foram construídas usando materiais modernos. Eles não forneceram nenhuma indicação sobre a praticidade da engenharia de Da Vinci. Apesar de o modelo impresso em 3D ser feito de um material diferente, sua alvenaria com suporte de gravidade se assemelha à da ponte e, portanto, representa um teste adequado.

A resiliência da estrutura foi testada por Bast e Xie, que construíram a ponte modelo em duas plataformas móveis. Eles então afastaram cada plataforma uma da outra para simular os movimentos da fundação que poderiam ocorrer como resultado do solo fraco. A ponte do modelo impresso em 3D demonstrou resiliência ao movimento horizontal, antes de ser esticada a distância máxima. Com os resultados do teste, Bast conclui que prova a viabilidade de muitos projetos de construção ambiciosos que poderiam ter sido possíveis durante os primeiros anos do Renascimento. 

O estudo impresso em 3D de Bast foi apresentado em Barcelona na conferência da Associação Internacional de Estruturas Shell e Espaciais na semana passada. Também será tema de uma palestra em Draper, em Cambridge, Massachusetts, no final de outubro, e contará com um episódio do programa PBS NOVA, que será lançado no dia 13 de novembro.

Observando a história de uma perspectiva impressa em 3D

A impressão 3D se mostrou uma ferramenta útil para projetos de design que buscam explorar e reconstruir estruturas, artefatos e obras de arte do passado. 

Por exemplo, o departamento holandês de serviços de impressão em 3D Oceanz ajudou a reconstruir uma versão real da pintura The Night Watch da famosa pintura de Rembrandt Harmenszoon van Rijn, do século XVII. Os artistas do Nachtwacht 360 recriaram o quadro da famosa pintura usando pessoas reais, e a impressão 3D foi usada pelo parceiro Oceanz para fazer adereços realistas, ajudando a dar vida à obra de arte.

Além disso, no jardim do Museu Arqueológico Nacional da Espanha (MAN), uma réplica de 2,2 m de altura do Arco de San Pedro de las Duñas foi impressa em 3D pela ACCIONA, o grupo espanhol de conglomerados responsáveis ​​pelo gerenciamento de infra-estrutura e energia renovável. O monumento foi feito para ajudar a demonstrar o potencial das tecnologias emergentes e seu papel na preservação histórica.