Leonardo da Vinci var virkelig en renessansemann, og imponerte både hans samtidige og moderne observatører med sine intrikate design som spredte mange fagområder. Men selv om han er mest kjent for ikoniske verk som "Mona Lisa" og "Siste kveldsmat" på begynnelsen av 1500-tallet, designet da Vinci en mindre kjent struktur: en bro for det osmanske riket som ville ha vært den lengste broen i dets tid. Hadde den blitt bygget, ville broen vært utrolig robust, ifølge en ny studie.
I 1502 ba Ottomons hersker Sultan Bayezid II om forslag til utforming av en bro som skulle knytte Konstantinopel, som i dag er Istanbul, til nærområdet kjent som Galata. Da Vinci var blant dem som sendte et brev til sultanen som beskrev en broidee.
Selv om da Vinci allerede var en kjent kunstner og oppfinner, fikk han ikke jobben, ifølge en uttalelse fra MIT. Nå har en gruppe forskere ved MIT analysert da Vincis design og testet hvor robust broen hans ville vært hvis den ble bygget.
Gruppen bygde en kopi av broen, etter å ha tatt i betraktning materialene og konstruksjonsutstyret som var tilgjengelig for 500 år siden, og de geologiske forholdene til Golden Horn, et elvemunning i ferskvann i Bosphorushavet som broen ville blitt bygget over.
I beskrivelsene hans angav ikke da Vinci materialene eller utstyret som trengs for å konstruere broen, men det eneste tilgjengelige materialet den gang, som ikke ville ha kollapset under store belastninger på en så lang bro, ville vært stein, Karly Bast, en nyutdannet student ved MIT som jobbet med prosjektet, og teamet hennes fant. Forskerne antok også at en slik bro ville stått på egen hånd uten noen lime eller materiale for å holde steinen sammen.
For å teste broens stabilitet trykte 3D-teamet 126 blokker for å representere de tusenvis av steinblokker den opprinnelige broen ville ha krevd. Modellen deres var 500 ganger mindre enn da Vincis broutforming, som ville ha utvidet 280 meter.
Selv om da Vinci-broen ville vært nesten fire ganger kortere enn den moderne George Washington Bridge og 4,5 ganger kortere enn Golden Gate Bridge, ville den ha vært den lengste av sin tid, ifølge uttalelsen. "Det er utrolig ambisiøst," sa Bast i uttalelsen. "Det var omtrent ti ganger lengre enn typiske broer den gangen."
Dessuten var de fleste brostøtter på den tiden designet som en halvsirkelformet bue og ville ha krevd 10 eller flere brygger for å støtte den lengden på broen, ifølge uttalelsen. Men da Vincis design var en enkel bue, flatt på toppen, som ville ha vært høy nok til å la seilbåter passere under.
Forskerne satte sammen de 3D-trykte blokkene ved hjelp av et stillas, men når de først satte "nøkkelstenen" på toppen av buen, fjernet de stillaset, og broen ble stående. "Det er kraften i geometri"; broen holdt sammen bare ved kompresjon, sa hun.
Da Vincis design og MIT-forskernes modell inkluderte også strukturer kalt støtteavstander som strakte seg utover på begge sider av endene av broen for å stabilisere den mot bevegelser fra side til side, sannsynligvis fordi da Vinci visste at regionen var utsatt for jordskjelv. Bast og teamet hennes bygde broen på to bevegelige plattformer. De stimulerte hva som ville skje når den ene plattformen beveget seg bort fra den andre, noe som kan skje over tid når tunge strukturer bygges på svak jord. Broen var spenstig mot bevegelsen, selv om den deformerte seg litt etter å ha blitt strukket mye.
"Var denne skissen bare frihåndet, noe han gjorde på 50 sekunder, eller er det noe han virkelig satte seg og tenkte dypt på? Det er vanskelig å vite," sa Bast. Men denne testingen av da Vincis design antyder at han brukte litt tid nøye på å tenke på det, la hun til.
Gruppen presenterte resultatene på International Association for Shell and Spatial Structures-konferansen i Barcelona, Spania, denne uken. Forskningen deres har ennå ikke blitt publisert i et fagfellevurdert tidsskrift.
