Leonardo da Vinci war ein wahrer Renaissance-Mann, der sowohl seine Zeitgenossen als auch die modernen Beobachter mit seinen komplizierten Entwürfen beeindruckte, die viele Disziplinen umfassten. Obwohl er am besten für ikonische Werke wie "Mona Lisa" und "Last Supper" bekannt ist, entwarf da Vinci im frühen 16. Jahrhundert ein weniger bekanntes Bauwerk: eine Brücke für das Osmanische Reich, die die längste Brücke gewesen wäre Zeit. Wäre es gebaut worden, wäre die Brücke laut einer neuen Studie unglaublich robust gewesen.
Im Jahr 1502 forderte der osomonische Herrscher Sultan Bayezid II Vorschläge für den Entwurf einer Brücke an, die Konstantinopel, das heutige Istanbul, mit dem als Galata bekannten Nachbargebiet verbinden sollte. Da Vinci gehörte zu denen, die dem Sultan einen Brief schickten, in dem er eine Brückenidee beschrieb.
Obwohl da Vinci bereits ein bekannter Künstler und Erfinder war, bekam er laut einer Aussage des MIT den Job nicht. Jetzt hat eine Gruppe von Forschern am MIT das Design von da Vinci analysiert und getestet, wie robust seine Brücke gewesen wäre, wenn sie gebaut worden wäre.
Die Gruppe baute eine Nachbildung der Brücke unter Berücksichtigung der vor 500 Jahren verfügbaren Materialien und Baumaschinen sowie der geologischen Bedingungen des Goldenen Horns, einer Süßwassermündung im Bosporus, über der die Brücke gebaut worden wäre.
In seinen Beschreibungen gab da Vinci nicht die Materialien oder Ausrüstung an, die für den Bau der Brücke benötigt wurden, aber das einzige zu dieser Zeit verfügbare Material, das unter großen Lasten auf einer so langen Brücke nicht zusammengebrochen wäre, wäre Stein gewesen, Karly Bast, eine Doktorandin am MIT, die an dem Projekt gearbeitet hat, und ihr Team fanden es. Die Forscher stellten auch die Hypothese auf, dass eine solche Brücke ohne Paste oder Material, das den Stein zusammenhält, für sich allein gestanden hätte.
Um die Robustheit der Brücke zu testen, druckte das Team 126 Blöcke in 3D, um die Tausenden von Steinblöcken darzustellen, die die ursprüngliche Brücke benötigt hätte. Ihr Modell war 500-mal kleiner als das Brückendesign von da Vinci, das sich über 280 Meter verlängert hätte.
Obwohl die da Vinci-Brücke fast viermal kürzer als die moderne George Washington Bridge und 4,5 mal kürzer als die Golden Gate Bridge gewesen wäre, wäre sie laut Aussage die längste ihrer Zeit gewesen. "Es ist unglaublich ehrgeizig", sagte Bast in der Erklärung. "Es war ungefähr zehnmal länger als die typischen Brücken dieser Zeit."
Darüber hinaus waren die meisten Brückenträger zu dieser Zeit als Halbkreisbogen konzipiert und hätten laut Aussage 10 oder mehr Pfeiler benötigt, um diese Brückenlänge zu tragen. Da Vincis Entwurf war jedoch ein einzelner Bogen, der oben abgeflacht war und groß genug gewesen wäre, um Segelboote darunter passieren zu lassen.
Die Forscher setzten die 3D-gedruckten Blöcke mit einem Gerüst zusammen, aber als sie den "Schlussstein" oben auf dem Bogen platzierten, entfernten sie das Gerüst und die Brücke blieb stehen. "Es ist die Kraft der Geometrie"; Die Brücke werde nur durch Kompression zusammengehalten, sagte sie.
Da Vincis Entwurf und das Modell der MIT-Wissenschaftler enthielten auch Strukturen, sogenannte Abutments, die sich an beiden Seiten der Brückenenden nach außen erstreckten, um sie gegen seitliche Bewegungen zu stabilisieren, wahrscheinlich weil da Vinci wusste, dass die Region anfällig für Erdbeben war. Bast und ihr Team bauten die Brücke auf zwei beweglichen Plattformen. Sie stimulierten, was passieren würde, wenn sich eine Plattform von der anderen entfernte, wie es im Laufe der Zeit passieren kann, wenn schwere Strukturen auf schwachem Boden gebaut werden. Die Brücke war widerstandsfähig gegen die Bewegung, obwohl sie sich nach starkem Dehnen leicht verformte.
"War diese Skizze nur freihändig, etwas, das er in 50 Sekunden gemacht hat, oder hat er sich wirklich hingesetzt und tief darüber nachgedacht? Es ist schwer zu wissen", sagte Bast. Aber diese Prüfung von da Vincis Design legt nahe, dass er einige Zeit damit verbracht hat, sorgfältig darüber nachzudenken, fügte sie hinzu.
Die Gruppe präsentierte die Ergebnisse diese Woche auf der Konferenz der International Association for Shell and Spatial Structures in Barcelona, Spanien. Ihre Forschungsergebnisse müssen noch in einem von Experten begutachteten Journal veröffentlicht werden.
