Struktura tensegrity
Dopiero na drugi rzut oka i po małej analizie dojdziemy do wniosku, że chyba stoi dlatego, bo jest podparty czterema cienkimi drucikami. Ta sprytna konstrukcja to właśnie struktura tensegrity. Zaraz uspokoję drogich Czytelników. Wszystko jest zgodne z prawami fizyki.
Struktura tensegrity to ukryte zawieszenie. Model składa się z warstwy dolnej i górnej. Połączone są cienkimi cięgłami, ale bez fizycznego wsparcia między nimi. Konstrukcja ostatnio modna i popularna wśród majsterkowiczów. Nim zabierzemy się do pracy, najpierw należy poznać zasadę działania takiej unoszącej się konstrukcji. Ta jest zawsze taka sama.
Na rysunku przedstawiony jest najprostszy model struktury wraz z wektorami sił. Model składa się z dwóch niezależnych części, dolnej i górnej. Dolna jest suportem dla górnej. Obie części połączone są czterema cienkimi drutami. Najważniejszy jest drut pośrodku podstawy, bo utrzymuje całość ciężaru górnej części i od niego i jego zamocowania zależy, jak wytrzymały jest nasz model. Możemy o nim powiedzieć, że środkowy drut równoważy grawitację, za to drugi równoważy moment obrotowy. Pozostałe dwa równoważą moment obrotowy w kierunku prostopadłym. I to jest struktura tensegrity. Wyjaśnia to rysunek 1. Jak już znamy zasadę działania takiej konstrukcji, odkryją się szerokie możliwości twórczego, kreatywnego podejścia do tematu. Tensegrity możemy zbudować z drewna, metalu, hydraulicznych rurek, listewek, tektury, gałązek a także pianki poliuretanowej i co tam komu przyjdzie jeszcze do głowy. Kilka pomysłów uwidoczniono na rysunkach, ale możliwości jest jeszcze więcej.
Nasz model będzie niewielki, w sam raz do postawienia na biurku. Z pewnością zaciekawiłem Was tą propozycją budowy tensegrity, zatem niezwłocznie bierzmy się do pracy.
Model zrobimy z pianki 5-milimetrowej grubości oraz cienkiego drutu. Płyta piankowa jest obustronnie oklejona kartonem, w środku jest wypełniona pianką poliuretanową. Idealna do budowy eskpozycji projektów, tworzenia makiet, modeli architektonicznych, modelarstwa oraz jako tło. Zachowuje sztywność. Płyty piankowe 50×100 cm dostępne w trzech grubościach: 3 milimetry, 5 milimetrów oraz 10 milimetrów, do tego w kolorach białym i czarnym. Możemy kupić taką płytę w sklepach dla plastyków lub markecie budowlanym. Ten materiał możemy łatwo ciąć nożykiem i obrabiać papierem ściernym. Sztywna, lekka, łatwo poddająca się obróbce płyta sprawi, że nasz model wybudujemy szybko i bez wysiłku.
W przypadku trudności z zakupem opisanej płyty możemy użyć cienkiej sklejki albo nawet tektury z pudełek po opakowaniach. Drut miedziany 0,3 kupimy w MPiK-u w dziale dla hobbstów albo znajdzie się w domowych zapasach. Może pochodzić z rozebranego starego transformatora albo starego głośnika. Jeśli nie ma drutu, można użyć żyłki wędkarskiej lub zwykłej nici.
Materiały: karton A4, płyta piankowa grubości 5 milimetrów, cienki drut miedziany lub żyłka.
Narzędzia: Nóż z łamanymi ostrzami, nożyczki, szpilki, drobnoziarnisty papier ścierny, klej na gorąco z serwującym go pistoletem glutownicą.
Budowa modelu. Zaczynamy od narysowania na kartonie elementów naszego modelu. Kwadrat o wymiarach 120 na 120 milimetrów oraz forma pionowa o kształcie, jak widzimy na fotografii. Ma ona szerokość 30 milimetrów i wysokość 200. Wycięte z kartonu elementy potraktujemy jako szablony do odrysowania na piance. Szablony zapewnią powtarzalność i symetrię części modelu. Będziemy też mogli przymierzyć wstępnie, czy nie popełniliśmy jakiegoś błędu w projektowaniu.
Pionowe elementy. Rysunek wycięty z kartonu potraktujemy jako szablon. Odrysujemy na piance dwa razy, drugi raz jak w lustrzanym odbiciu. Formy wycinamy z pianki nożem i przy użyciu linijki. Po wycięciu obrabiamy drobnym papierem ściernym.
W wyznaczonych na szablonie miejscach robimy szpilką lub gwoździkiem w piankowych kwadratach otwory, w których będzie przewleczony drut. Widoczne w rogach kwadratu dwa otwory obok siebie ułatwią regulację długości cięgieł podczas montażu modelu. Przewleczony przez dwa otwory drut za sprawą tarcia nie cofnie się w sposób niekontrolowany nim go nie przykleimy trwale do powierzchni płytki.
Montaż modelu. W rogach kwadratów wyciętych z pianki robimy gwoździkiem po dwa otwory w każdym. W jednym z nich kroplą kleju na gorąco mocujemy cztery druty każdy o długości około 350 milimetrów. Za pomocą tegoż kleju do kwadratów mocujemy pionowe formy. Klej na gorąco, nim zrobi się twardy, daje szansę na korekcję ustawienia elementów. Aby zachować prostopadłość klejonych elementów, proponuję użyć ekierki albo małego prostopadłościennego kartonowego pudełka.
Przyklejamy je po przekątnych kwadratów, tak by były w lustrzanym odbiciu, a otwory znalazły się w jednej linii, tak jak to jest widoczne na fotografii. Montaż zaczniemy od połączenia drutem środkowych struktur. Odległość pomiędzy nimi wynosi około 80 milimetrów. Mocowania dokonujemy klejem na gorąco. Najtrudniejszy moment to montaż pionowych drutów łączących kwadraty górny i dolny.
Może być potrzebna dodatkowa para rąk kogoś z domowników albo stos książek. Po dobraniu długości cięgła lekko naciągamy i mocujemy klejem. Podwójne otwory w rogach kwadratów powinny ułatwić tę pracę. Nasz model jest gotowy. Z doświadczenia wiem, że cieszy i przyciąga to dużo uwagi każdego, kto to widzi pierwszy raz.
Sukces możemy powiększyć, dalej bawiąc się i konstruując nowe, inne struktury tensegrity. Tym razem z pianki zrobimy trochę abstrakcyjną figurkę, której pomysł zaczerpnięto ze zdjęć "Napięcie zawieszenia". Znowu zaczniemy od narysowania na papierze potrzebnych elementów struktury. Wszystkie je widzimy na fotografii. Nie muszą być dokładnie takie i pozwólmy sobie na trochę kreatywności.
Po wycięciu szablonu i wstępnym przymierzeniu sprawdzamy, czy nasz projekt da się przekształcić w model. Określamy miejsca, gdzie powinny być umieszczone otwory do zamocowania nitek. Pozostało nam jeszcze trochę pianki i możemy przystąpić do odrysowania, możliwie blisko siebie wszystkich elementów tej zabawki. Po wycięciu klejem łączymy osobno najpierw elementy podstawy, potem górnej części modelu. Tym razem figurka nie będzie niczym obciążana i możemy połączyć podstawę i górną część za pomocą zwykłej nici krawieckiej.
Otwory wykonujemy igłą, a nitki zabezpieczamy klejem, tak samo jak podczas budowy poprzedniego modelu. Nie podaję precyzyjnych wymiarów, ale wysokość figurki wynosi około 180 milimetrów.
Inne pomysły. Jeśli już chodzi o wymiary, to można iść na całość i zaprojektować odpowiedniej wielkości stół ogrodowy i stołki jako struktury tensegrity. W tym przypadku druty powinniśmy zastąpić solidnymi łańcuchami z fabrycznie trwale łączonymi ogniwami.
Szkielet może być zespawany z profili zamkniętych, a blaty z litego drewna zabezpieczonego profesjonalnym woskiem. Takie meble ogrodowe mogłyby się naprawdę podobać i być użytecznymi w czasie grillowego przyjęcia. Jeśli to wydaje się za trudne, można zrobić w stylu tensegrity na przykład betonową doniczkę unoszącą spory kwiat, tak jak to jest widoczne na rysunku.
Każdy, kto pozna zasadę tej struktury, może potem realizować najprzeróżniejsze koncepty. Kilka przykładów możemy zobaczyć na rysunkach.
Adam Łowicki
