Universidade californiana desenvolve método de projecto inspirado na natureza
Método permite desenhar estruturas rígidas que seguem “uma forte forma natural”
Pedro Cristino
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A Escola de Engenharia da Universidade de Warwick está a desenvolver um processo de concepção de projectos, denominado “form-finding” (tradução livre, “encontrar formas”), inspirado no mundo natural, com o objectivo de possibilitar a construção de “pontes indestrutíveis”.
Segundo esta universidade californiana, este método permite desenhar estruturas rígidas que seguem “uma forte forma natural” – “estruturas que são sustentadas por uma força de compressão ou tensão puras, sem tensões de flexão, que são os principais pontos fracos noutras estruturas”.
Isto poderá levar, pela primeira vez, ao projecto de pontes e edifícios que podem aguentar “qualquer combinação de carga permanente sem gerar tensões complexas”. De acordo com os investigadores, encabeçados pela docente Wanda Lewis, estas estruturas terão uma segurança reforçada e longa durabilidade, sem necessidade de reparação ou reestruturação.
Wanda Lewis está há 25 anos a estudar as formas na natureza, como o contorno de uma árvore ou de uma folha, ou a curva de uma concha. Lewis observou que todos estes materiais desenvolvem padrões de tensão simples, que os ajudam a aguentar as forças a que estão sujeitos com facilidade.
Neste sentido, a docente tem desenvolvido modelos matemáticos que implementa os princípios de concepção naturais e produzem simples padrões de tensão nas estruturas. Os princípios por detrás dos seus modelos matemáticos são ilustrados através de experiências físicas de “form-finding” que envolvem pedaços de tecido ou correntes, por exemplo.
Um pedaço de tecido é suspenso e é-lhe permitido “relaxar na sua forma natural, gravitacional de energia mínima”. Depois, essa forma é congelada num objecto rígido e invertida. Lewis encontra as coordenadas desta forma através de computação, ao simular as forças gravitacionais aplicadas à estrutura. Isto produz uma forma (natural) que pode aguentar cargas com facilidade.
Neste âmbito, Lewis frisa que “os princípios de concepção da natureza não podem ser alcançados pelo projecto convencional d engenharia”. Assim, a universidade destaca que, embora os projectos arquitectónicos clássicos sejam “apelativos à vista”, não são obrigatoriamente sólidos em termos estruturais.
“A estética é um aspecto importante de qualquer projecto e fomos programados para ver algumas formas, como arcos circulares ou cúpulas esféricas, como elementos estéticos”, afirma a investigadora, explicando que estes elementos são frequentemente construídos, independentemente de gerarem “tensões complexas”, sendo, desta forma, “ineficientes” do ponto de vista estrutural”.