Leonardo da Vinci var verkligen en renässansman och imponerade både hans samtida och moderna observatörer med sina intrikata mönster som sträckte sig över många discipliner. Men även om han är mest känd för ikoniska verk som "Mona Lisa" och "Sista nattverden", i början av 1500-talet, designade da Vinci en mindre känd struktur: en bro för det osmanska riket som skulle ha varit den längsta bron i dess tid. Hade den byggts skulle bron ha varit oerhört robust, enligt en ny studie.
1502 begärde Ottomons härskare Sultan Bayezid II förslag till utformning av en bro som skulle förbinda Konstantinopel, det som idag är Istanbul, till det närliggande området som kallas Galata. Da Vinci var bland dem som skickade ett brev till sultanen där han beskrev en broidé.
Även om da Vinci redan var en välkänd konstnär och uppfinnare fick han inte jobbet, enligt ett uttalande från MIT. Nu har en grupp forskare vid MIT analyserat da Vincis design och testat hur robust hans bro skulle ha varit om den byggdes.
Gruppen byggde en kopia av bron, efter att ha tagit hänsyn till material och konstruktionsutrustning som var tillgänglig för 500 år sedan och de geologiska förhållandena i Golden Horn, ett sötvattmynning i Bosphorushavet som bron skulle ha byggts över.
I hans beskrivningar angav da Vinci inte material eller utrustning som behövs för att bygga bron, men det enda tillgängliga materialet på den tiden, som inte skulle ha kollapsat under stora belastningar på en så lång bro, skulle ha varit sten, Karly Bast, en nyutbildad student vid MIT som arbetade med projektet och hennes team hittade. Forskarna antog också att en sådan bro skulle ha stått på egen hand utan någon pasta eller material för att hålla stenen ihop.
För att testa broens stabilitet tryckte team 3D 126 block för att representera de tusentals stenblock som den ursprungliga bron skulle ha krävt. Deras modell var 500 gånger mindre än da Vincis brokonstruktion, som skulle ha sträckt sig ungefär 280 meter.
Även om da Vinci-bron skulle ha varit nästan fyra gånger kortare än den moderna George Washington Bridge och 4,5 gånger kortare än Golden Gate Bridge, skulle den ha varit den längsta tiden, enligt uttalandet. "Det är otroligt ambitiöst," sade Bast i uttalandet. "Det var ungefär tio gånger längre än typiska broar från den tiden."
Dessutom var de flesta brostöd vid den tiden utformade som en halvcirkelformad båge och skulle ha krävt 10 eller fler bryggor för att stödja den längden på bron, enligt uttalandet. Men da Vincis design var en enda båge, plattad i toppen, som skulle ha varit tillräckligt hög för att låta segelbåtar passera under.
Forskarna satte ihop de 3D-tryckta blocken med hjälp av ett byggnadsställning, men när de sätter ”nyckelstenen” på toppen av bågen, tog de bort ställningen och bron stod stående. "Det är kraften i geometri"; broen hölls bara samman med kompression, sa hon.
Da Vincis design och MIT-forskarnas modell inkluderade också strukturer som kallas anliggningar som sträckte sig utåt på båda sidor av ändarna av bron för att stabilisera den mot rörelser från sida till sida, troligtvis för att da Vinci visste att regionen var benägen att jordbävningar. Bast och hennes team byggde bron på två rörliga plattformar. De stimulerade vad som skulle hända när den ena plattformen flyttade bort från den andra, vilket kan hända med tiden när tunga strukturer byggs på svag jord. Bron var motståndskraftig mot rörelsen, även om den deformerades något efter att ha sträckts mycket.
"Var denna skiss bara frihand, något han gjorde på 50 sekunder, eller är det något han verkligen satte sig ner och tänkte djupt om? Det är svårt att veta," sa Bast. Men denna testning av da Vincis design tyder på att han ägnade lite tid noga med att tänka på det, tillade hon.
Gruppen presenterade resultaten på konferensen International Association for Shell and Spatial Structures i Barcelona, Spanien, denna vecka. Deras forskning har ännu inte publicerats i en peer-granskad tidskrift.
