Инженерный секрет яйца
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Инженерными проектами природы вплотную заинтересовались и строители. В Дакаре рассчитывали здание театра, внутри которого не было ни одной колонны, ни одной самой маленькой опоры — весь театр должен был представлять собой огромную и тонкую, пустую железобетонную «скорлупу», лежащую на специальном фундаменте.
Прочности явно не хватало. Почему? Естественная яичная скорлупа выдерживала соответствующие нагрузки. И тогда обычное «выеденное яйцо» подверглось пристальному изучению строителей. Выяснилось, что его прочность объясняется тонкой и эластичной пленкой — мембраной, создающей из скорлупы конструкцию с предварительным напряжением. Эту находку строители использовали с благодарностью, только мембрана была, конечно, отнюдь не из «куриного» материала.
Но заговорив о форме, рождающей прочность, мы с неизбежностью приходим к удивительной конструкции зеленых листьев, работающих в точности, как тончайшая плита, армированная креплением — нерватурой листа — тончайшими полыми трубочками, несущими клеточный сок. Архитектор Нерви строил гигантские перекрытия, стометровый пролет которых (огромный зал выставки в Турине) состоял из армоцемента толщиной всего в 4 сантиметра — все перекрытия пронизывались креплениями, расположенными точно, как нерватура листа.
В поисках наиболее прочной формы листья свертываются в трубку, образуют причудливые желоба, закручиваются в спираль. И существует проект моста через реку, прочность которого обеспечена загнутыми краями; мост этот — точная копия полусвернутого листа. Его легкость поразительна, прочность необычайна. А красота — трудная красота четкого инженерного замысла без единого излишества — находит в наше время большое понимание и поддержку.
Красотой и прочностью этот мост полностью обязан природе! А там, где речь идет о плоской плите, которая не должна сдавливаться и гнуться, листья (а, кстати, и плоские кости черепа) располагают свои крепления в форме двух пластин, соединенных системой перекладин. Эти крепления напоминают двутавровую балку, а иногда железобетонную плиту с овальными отверстиями, а иногда формы, еще не использованные человеком.
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.