Tái hiện cây cầu với thiết kế xuất chúng của Leonardo da Vinci

Leonardo da Vinci là một thiên tài nổi tiếng thế giới với những tác phẩm đi cùng năm tháng như “Bữa tối Cuối cùng” hay “Nàng Mona Lisa”. Những thiết kế, công trình và tác phẩm độc đáo, phi thường của vĩ nhân người Ý đã mang đến cho ông biệt danh là “Người đàn ông Phục Hưng”. 

Tuy nhiên, những ý tưởng đẹp đẽ và tài hoa của ông hầu như chưa bao giờ bước ra khỏi bản vẽ. Những bức tượng ngựa khổng lồ, máy bay và xe tăng hình chuông được phác thảo trên giấy đã bị bỏ xó trong nhiều năm, thậm chí là nhiều thập kỷ, chúng chưa bao giờ được thử nghiệm thực tế xem có hiệu quả và khả thi hay không. 

Mặc dù vậy, thật may mắn là điều này sẽ thay đổi với một trong những thiết kế của ông.

Cây cầu lớn của Leonardo

Năm 1502, Bayezid II, Vua của Đế chế Ottoman đã yêu cầu thiết kế một cây cầu nối thủ đô Istanbul với thành phố Galata lân cận. 

Nghệ sĩ tài hoa người Ý Leonardo da Vinci hào hứng chấp nhận thử thách này. Ông bắt đầu phác thảo bản thiết kế cho cây cầu lớn rồi gửi ý tưởng của mình đến nhà vua. 

Thiết kế điển hình của những cây cầu thời đó sử dụng các mái vòm bán nguyệt với 10 chân cầu trở lên giữa hai đầu cầu để nâng đỡ trọng lượng khổng lồ của nó. 

Tuy nhiên, trong bản thiết kế của mình, Leonardo da Vinci đã trình bày một ý tưởng ‘cách mạng’, khác xa với tất cả các thiết kế trước đây. 

Cây cầu của Leonardo nếu được xây dựng sẽ dài gấp 10 lần so với hầu hết các cây cầu phổ biến vào thời điểm đó, với chiều dài 280m tính từ đầu này đến đầu kia.

Theo bản thảo của danh họa thiên tài, cây cầu sẽ được xây dựng với vòm phẳng duy nhất đủ cao để cho phép các thuyền buồm lớn đi qua bên dưới. Hai mạn cầu có các trụ xiên để giúp cây cầu cứng cáp nhằm chống chịu các rung động theo phương ngang khi có động đất xảy ra, điều vẫn thường xuyên xuất hiện ở khu vực này.

Nếu được thi công, cây cầu của da Vinci có thể nói là cây cầu dài nhất thế giới vào thời điểm đó, thậm chí còn vượt qua cây cầu Đan Dương – Côn Sơn (Trung Quốc) dài nhất ngày nay với chỉ 165m.  

Không may, đến phút cuối, Bayezid đã từ chối tiếp nhận dự án cây cầu vĩ đại của danh họa nước Ý. Kết quả là, bản thảo của Leonardo đã không được thực hiện trong thời đại của ông. Tuy vậy, 5 thế kỷ sau khi họa sĩ thiên tài qua đời, một nhóm kỹ sư tại Học viện Công nghệ Massachusetts, Hoa Kỳ (MIT) đã quan tâm đến thiết kế năm nào của ông.

Bản sao thời hiện đại

Kỹ sư John Ochsendorf của trường MIT, cùng với nghiên cứu sinh Karly Bast và sinh viên đại học Michelle Xie, đã tìm hiểu xem liệu thiết kế cầu của Leonardo da Vinci có hiệu quả trên thực tế hay không.

Đây không phải nỗ lực đầu tiên để mô phỏng lại thiết kế của da Vinci. Trước đó, một cây cầu vượt dành cho người đi bộ ở Na Uy đã được xây dựng dựa trên bản phác thảo tương tự. Tuy nhiên, cây cầu được thi công với các vật liệu hiện đại như thép và bê tông không giống như các loại vật liệu sẵn có vào thời đại của danh họa. 

Nhóm nghiên cứu đã xem xét tất cả các tài liệu họ có được, từ tài liệu về cây cầu cho đến điều kiện địa lý tại vịnh Sừng Vàng ở Istanbul, nơi được cho là địa điểm thi công xây dựng theo mong muốn của da Vinci. 

Cô Bast cho hay: “Thiết kế này vô cùng tham vọng. Cây cầu dài gấp khoảng 10 lần so với những cây cầu phổ biến thời đó”. 

Mặc dù Leonardo da Vinci chưa bao giờ đề xuất nên dùng gì để xây dựng cây cầu, nhóm nghiên cứu đã tìm hiểu các loại nguyên vật liệu có sẵn vào thời điểm đó. Họ kết luận rằng đá sẽ được sử dụng để hỗ trợ cấu trúc khổng lồ này.

Ban đầu, nhóm đã dựng một mô hình với tỷ lệ 1/500 dài 81cm và dùng công nghệ in 3-D để sản xuất 126 viên đá, mỗi viên chế tạo hết 6 tiếng.

Giai đoạn thử nghiệm

Để ghép các viên đá lại với nhau, nhóm nghiên cứu đã sử dụng giàn giáo để giữ cây cầu cho đến khi họ có thể đặt viên đá then chốt cuối cùng. 

Cô Bast nói: “Trong mô hình này, tất cả vật liệu được kết hợp với nhau chỉ bằng lực nén. Chúng tôi muốn chứng minh rằng tất cả các lực đang phân bổ trên toàn cấu trúc”. 

Cuối cùng, đã đến lúc ghép mảnh cuối cùng, đưa viên đá quyết định đặt lên trên đỉnh vòm vào vị trí. 

Cô Bast thừa nhận: “Thời khắc cuối cùng ghép cây cầu lại thành một khối hoàn chỉnh là quan trọng nhất. Tôi đã ngờ vực rất nhiều”. Tuy nhiên, cô vẫn hy vọng thiết kế của da Vinci sẽ thành công. 

“Khi tôi đặt viên đá vào vị trí, tôi nghĩ ‘Cái này sẽ thành công’, sau đó, chúng tôi lấy giàn giáo ra và cây cầu đã đứng vững”. 

Bast cho biết: “Đó là sức mạnh của hình học” khi giải thích tại sao cây cầu có thể đứng vững. Cô nói thêm về thành công mỹ mãn này: “Đây quả là một thiết kế rất cứng cáp. Nó đã được tính toán rất chu toàn”. 

Sau đó, nhóm nghiên cứu đã tiến hành một loạt các cuộc kiểm tra và phát hiện cây cầu thực sự có thể chịu được lực tác động từ các trận động đất.

Câu trả lời mới, câu hỏi mới

Sau khi xây dựng thành công mô hình cây cầu từ thiết kế của Leonardo da Vinci, nhiều câu hỏi đã được đặt ra. Bản thảo của danh họa người Ý được tìm thấy vào năm 1952. Nhiều người đặt câu hỏi liệu Leonardo đã phác thảo nó trong vòng chưa đầy một phút hay ý tưởng vĩ đại trên là điều mà ông đã ấp ủ trong suốt một thời gian dài. Dù thế nào đi nữa, chỉ cần nhìn vào thành công của nhóm nghiên cứu trường MIT, chúng ta đều thấy họa sĩ đại tài đã ý thức rất rõ việc mình đang làm ra sao. 

Thiên tài Leonardo da Vinci, người được sinh ra để thay đổi thế giới, đã tiếp tục truyền cảm hứng cho sự sáng tạo từ thế hệ này qua thế hệ khác. Câu chuyện này nói lên một điều, với những người dám ước mơ, hãy ước mơ thật lớn. Sự sáng tạo của người nghệ sĩ chân chính là không giới hạn.

Tác giả: Darren Maung / Vision Times
Hoa Minh biên dịch

Xem thêm: