テンセグリティ(Tensegrity)は、「張力(tension)」と「統合(integrity)」を組み合わせた言葉で、引っ張る力(張力)と押しのける力(圧縮)を組み合わせた構造のことです。
棒(圧縮材)とワイヤーやゴムひも(張力材)を適切に配置することで、まるで宙に浮いているような不思議な構造が作れます。
テンセグリティの基本構造
テンセグリティ構造は以下の2つの要素で成り立っています:
- 圧縮材(Rigid Struts)
- 力を受け止める剛性のある棒。
- 直接触れ合わず、ワイヤーや糸でつながれている。
- 張力材(Tension Cables)
- 伸びる力を受け持つ糸やワイヤー。
- 全体のバランスを取り、構造を安定させる。
材料の選び方
圧縮材(剛性のある棒)
- 木材(割りばし、竹ひご):手軽で加工しやすい。
- プラスチック棒:軽量で扱いやすい。
- アルミやカーボンファイバーのパイプ:強度が必要な場合におすすめ。
張力材(糸・ワイヤー)
- 糸(テグス・釣り糸):透明で美しい仕上がりになる。
- ゴムひも:柔軟性があり、調整しやすい。
- スチールワイヤー:強度が必要な場合に使う。
その他の材料
- グルーガン / 接着剤:固定するために使用。
- フックやリング:張力材を引っ掛けるため。
簡単なテンセグリティ構造の作り方
基本の2層構造(宙に浮くテーブルなど)
必要なもの
- 割りばし(または木の棒)× 4本
- 釣り糸(またはゴムひも)× 数本
- 接着剤またはグルーガン
- ハサミ
作り方
- 土台を作る
- 割りばし2本を平行に並べ、固定する(台座となる部分)。
- 上部の構造を作る
- 残りの2本を並行にして、土台と同じ形にする(天板部分)。
- 4本の張力材をつなげる
- 上下の構造を釣り糸で結びつけるが、全体が平行に保たれるよう調整する。
- 中央の吊り下げ部を作る
- 真ん中にもう1本釣り糸を取り付け、天板を浮かせるようにする。
- 張力を調整してバランスを取る
- 釣り糸の長さを微調整し、天板が宙に浮いて見えるようにする。
応用:より複雑なテンセグリティ構造
- 3本以上の圧縮材を使って立体的なテンセグリティを作る。
- 立方体やピラミッド型のテンセグリティを設計する。
- 強度を上げて家具(テーブル・椅子)として応用する。
ポイントとコツ
✅ 糸の張りを均等にする → バランスが崩れると倒れやすい。
✅ 強度を考える → 実用的な家具にする場合は強い材料を選ぶ。
✅ 最初は簡単な形から作る → まず2層構造を試してみるとよい。
テンセグリティは作ってみると意外とシンプルなので、ぜひ挑戦してみてください!
テンセグリティが使われている構造物とは?
テンセグリティ構造は、軽量でありながら強度を持ち、デザイン的にもユニークなため、さまざまな分野で活用されています。
以下のような例があります。
1. 建築・土木
- テンセグリティ橋(Kurilpa Bridge, オーストラリア)
- 世界初のテンセグリティ橋。歩行者専用の橋で、軽量ながら強度を確保。
- テンセグリティタワー(Skylon Tower, イギリス)
- 1951年のフェスティバル・オブ・ブリテンで展示されたテンセグリティ構造のタワー。
- スタジアムやドームの屋根(ミュンヘン・オリンピックスタジアム)
- 張力材を活かした軽量で開放感のある屋根構造。
2. 家具・インテリア
- テンセグリティテーブル
- 天板が浮いているように見えるデザイン。おしゃれなインテリアとして人気。
- テンセグリティチェア
- 軽量でありながら、しっかりとした座り心地の椅子。
3. ロボット・宇宙工学
- NASAのテンセグリティロボット(SUPERball)
- 火星探査用のロボット。衝撃吸収能力が高く、転がるように移動可能。
- テンセグリティ構造の衛星アンテナ
- 展開可能な軽量アンテナとして研究されている。
4. 医療・バイオメカニクス
- 人体の構造モデル
- 骨と筋肉の関係をテンセグリティ構造として説明する「バイオテンセグリティ」理論がある。
- 義肢・医療機器の設計
- テンセグリティ構造を応用した軽量で丈夫な義肢が研究されている。
5. アート・デザイン
- ケネス・スネルソンの彫刻
- テンセグリティ構造を活用した美術作品を多数制作。
- モダンデザインの照明やオブジェ
- 宙に浮いているように見えるデザインがインテリアとして人気。
テンセグリティは、軽さ・強度・美しさを兼ね備えているため、今後もさまざまな分野で活用されそうですね!
まとめ
テンセグリティ構造は簡単に言えば硬い圧縮材と張力材でつなぐ構造
上にある圧縮材を下にある圧縮材が吊るすような形でバランスを取る構造
糸が貼る事で全体を支える構造になっているのは面白いですね。
ではでは(^ω^)ノシ
この記事もおすすめ
サッカー選手が試合中に水を吐き出すのはなぜ?実は化学的な理由が
|