Leonardo da Vinci è universalmente riconosciuto come l'archetipo del genio rinascimentale. Pittore, letterato e scienziato, il suo contributo spazia in ogni campo del sapere umano.
L'Attrazione di Leonardo per l'Acqua
Da numerosi disegni contenuti nei codici sappiamo che Leonardo è sempre stato attirato dall'acqua e dalle opere idrauliche, alle quali si dedicò in particolare durante la sua lunga permanenza a Milano. Come fece per tutti i fenomeni naturali, Leonardo studiò la vera natura dell’acqua: «…Questa non ha mai requie insino che si congiunge al suo marittimo elemento dove, non essendo molestata dai venti, si stabilisce e riposa con la sua superfizie equidistante al centro del mondo».
Le continue ricerche per comprendere al meglio i fenomeni dell’acqua e del mare, portarono Leonardo anche ai primi studi sui fossili, che gli permisero di teorizzare l’impossibilità del Diluvio Universale.
Leonardo Ingegnere Idraulico
Tra il 1502 e il 1503 Leonardo fu capo ingegnere presso Cesare Borgia con il compito di supervisionare i canali e i porti dell'Italia centrale. Nel 1506 tornò a Milano, dove si occupò del Naviglio Martesana, che ancora oggi sfoggia le porte delle conche di navigazione dette vinciane. Nello stesso periodo, progettò un sistema per collegare via acqua Milano al Lago di Como, sfruttando il corso dell'Adda. Se queste sono le opere effettivamente realizzate o ufficialmente progettate, molte di più sono quelle pensate e abbozzate nei suoi appunti.
L'idraulica pare fosse uno dei suoi principali interessi: negli appunti mostra di conoscere perfettamente le opere degli scienziati del passato e dei suoi contemporanei che si interessavano a questa scienza e ad essa ha dedicato quello che è conosciuto come il trattato "De moto e misura dell'acqua". In esso studia i movimenti delle acque, la navigazione e le macchine idrauliche. La maggior parte delle osservazioni in esso contenute erano troppo avanzate per l'epoca e dovevano apparire ai suoi contemporanei poco più di farneticazioni. In effetti sono prefigurati in queste pagine le premesse a concetti che verranno esplicitati sono molto dopo come il Principio di Pascal, lo studio dei vortici e alcuni principi dell'idrostatica.
Intorno al 1630, Francesco Arconati, figlio del conte Galeazzo Arconati, realizzò un trattato sul moto dell’acqua usando proprio gli scritti di Leonardo, che da tempo possedeva diversi codici, incluso il Codice Atlantico.
Opere Idrauliche e Progetti
Alcuni dei progetti idraulici di Leonardo consistevano nella deviazione di fiumi ed erano particolarmente ambiziosi e futuristici, come testimoniato dai suoi stessi scritti. D'altra parte è noto che la Serenissima si sia occupata del fiume Brenta sin dal '300 per oltre cinque secoli con opere idrauliche straordinarie finalizzate soprattutto alla deviazione del suo corso terminale al di fuori della laguna veneta per impedire l'impaludamento della stessa con i conseguenti problemi di carattere sanitario per Venezia. Ora qui a Venezia non esistono opere o realizzazioni dirette progettate da Leonardo, il quale, essendosi dedicato anche agli studi idraulici, risulta che abbia collaborato anche con la Repubblica di Venezia per la sistemazione del fiume Brenta.
Il Sistema di Chiuse
Progettato per Firenze, un sistema permetteva di superare un dislivello d'acqua grazie ad un sistema di chiuse. Il plastico è stato ricavato da una serie di disegni raccolti nel Manoscritto B dell'Institut de France. A Milano, Leonardo studiò l’area intorno al Naviglio di San Marco, realizzando un progetto per collegare il Naviglio Martesana ai Navigli interni attraverso due chiuse. Ciò avrebbe permesso di attraversare Milano in barca e, potenzialmente, di collegare l’Adda con il Ticino.
In pratica quando, ad esempio, un natante deve scendere dal tronco di monte a quello di valle, si esegue il riempimento della conca aprendo i portelli a monte, ed una volta raggiunta la parità dei livelli le porte possono essere aperte consentendo l'ingresso del natante; chiuse quindi le porte di monte e scaricata l'acqua della conca attraverso i portelli delle porte di valle fino ad eguagliare il livello interno a quello del tronco di valle, le porte di valle possono essere aperte consentendo al natante di transitare liberamente nel tronco inferiore.
Le Porte Vinciane e le Chiaviche
Un'applicazione simile ma con funzione diversa delle porte vinciane riguarda la chiavica, manufatto idraulico che interrompe la comunicazione tra due corpi idrici: attraverso il varco così presidiato le acque di scolo provenienti dalla campagna si scaricano nel fiume in periodo di magra con le porte aperte, mentre in caso di piena le porte della chiavica si chiudono impedendo così alle acque fluviali di allagare le campagne poste a quota inferiore al livello di piena.
Si tratta di uno sbarramento mobile inserito in un corso d'acqua di cui sfrutta la variazione di livello. Funziona come due comuni porte a battente, incernierate su due muri di spalla, che possono muoversi liberamente all'interno del corso d'acqua quando il livello risulta costante, con un impegno di energia abbastanza limitato a vincere gli attriti e la turbolenza dell'acqua.
Altre Macchine e Invenzioni
In questa sede vogliamo fornire una breve panoramica sulle macchine da cantiere. I modelli, realizzati sulla base dei disegni di Leonardo, sono esposti al Museo nazionale Scienza e Tecnologia “Leonardo da Vinci” di Milano.
- Gru girevole: Rientra in uno studio per una gru girevole per lo scavo di canali; poteva ruotare permettendo rapidi travasi di materiali.
- Macchina per filettare viti: Questa macchina è stata studiata per filettare automaticamente le viti.
- Ponte a profilo parabolico: Il modello rappresenta un ponte a profilo parabolico. Il perno del ponte era costituito da un cassone appesantito da pietre. Si ritiene che l’idea risalga al periodo in cui Leonardo era in Romagna al servizio di Cesare Borgia.
Il Mulino della Sforzesca
Intorno al manufatto, alimentato dalle acque dell’antica Roggia Mora, aleggiano interessanti richiami di storia e di leggenda che riportano alla figura di Leonardo da Vinci. Nel 1494, il Moro lo offrì come dono di nozze alla moglie Beatrice d’Este.
Macchina Idraulica con Vite d’ Archimede
Il modello realizzato si ispira al disegno del Codice Atlantico, f. 6, che illustra vari sistemi per lifting water and Replenish a tower tank. This splendid panel shows a machine that represents at the same time two of the great passions of Leonardo: the mechanics and dynamics of water, a discipline that today we call fluid dynamics. In his research Leonardo takes inspiration from the theories already exposed by other scholars before him (such as the screw of Archimede), studies them, verifies their validity and then proposes new solutions.
The drawings represent a machine for sticking wooden logs deep into the ground. Tirando la fune l’operazione poteva essere ripetuta più volte sino a conficcare il palo alla profondità voluta.
Ponte Girevole
Sheet 885 r, taken from the Codex Atlanticus, contains three studies for as many bridge variants: a bridge over poles and strungs, a revolving bridge and a floating bridge on boats. Leonardo also proposed himself to the Courts as a civil and military engineer and as a reference of his own ingenuity presents various drawings, including the present one, which has been carefully drawn up. Da varie annotazioni emerge fra l’altro la contrarietà di Leonardo a ricorrere alle guerre; ciò rappresenta forse un motivo della non casuale consuetudine di introdurre inesattezze tecniche in quasi tutte le macchine da guerra da lui progettate. From various annotations, Leonardo’s opposition to resorting to wars emerges; this is perhaps a reason for the non-casual custom of introducing technical inaccuracies in almost all the war machines he designed.
The mechanism transforms the rotary movement into an alternating movement through a cam with a special profile V-shaped. Il meccanismo trasforma il movimento rotatorio in movimento alternato attraverso una camma con un profilo speciale a forma di V. The field of use could be watchmaking. Lo scopo di tale macchina non è stato chiarito dall’Autore. The purpose of this machine has not been clarified by the Author.
Nel foglio 1069v Leonardo approfondisce l’idea di una macchina in grado di autoalimentarsi e immagina di montare in serie quattro dispositivi composti da una vite di Archimede e una ruota idraulica, nella quale le ruote sono posizionate lungo la stessa gora ad altezze decrescenti, in modo da essere alimentate in successione dallo stesso corso d’acqua. Egli pare avere ben chiaro che il problema in questo tipo di macchine consiste nel riuscire a produrre un surplus di energia rispetto a quella necessaria per metterle in moto; con questa soluzione, sulla carta, riusciva a sollevare nel serbatoio di alimentazione un volume di acqua quadruplo rispetto a quello “virtualmente” usato per l’alimentazione.
In occasione del 500° anniversario della scomparsa di Leonardo da Vinci, quest’anno a Idro Ecomuseo delle Acque di Ridracoli sarà possibile fare un affascinante viaggio tra “Le macchine idrauliche di Leonardo”. Il Genio dedicò infatti molti dei suoi studi nel campo delle opere idrauliche. Ideò e progettò marchingegni utili per deviare il corso dei fiumi, chiudere canali e dragare lagune. Ogni domenica alle ore 15 partirà una visita guidata compresa nel biglietto di ingresso alla mostra di circa 30 minuti, condotta da personale di Atlantide del museo.
Lo stesso tipo di dispositivo tratteggiato nel foglio 1068v, però senza alcun utilizzatore applicato e con una ruota idraulica verticale al posto di quella a ritrecine, è disegnato nel foglio 1069v.
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