מבנה טנסגריטי – ממסבך פלדה ליצור חי

מבני טנסגריטי (Tensegrity) הם מסבכים המורכבים מכבלים וstruts (תומכנים) כאשר העומס המתפתח בהם הוא צירי בלבד. השימוש הראשוני במבנים אלו היה עבור אדריכלים בשנות ה40 של המאה הקודמת כדוגמת ה Needle Tower על ידי האדריכל קנט סנלסון (Kenneth Snelson). השימוש במבנים אלו התפתח בזכות המראה המרשים של מוטות צפים. בתחילת שנות השבעים של המאה שעברה התחיל המחקר האקדמי על מבנים אלו הבעיה הראשונה שטופלה הייתה בעיית מציאת הצורה של המבנה.

ניתן להרחיב את ההגדרה עבור מבנים אלו כמערכת המכילה אילוצים חד צדדים בלבד. הגדרה זו מקשרת את מבני הטנסגריטי למספר דוגמאות בתחומי המתמטיקה והכימיה. כך שניתן לומר שמבני טנסגריטי לא נוצרו רק בידי האדם. הטבע מכיל הרבה דוגמאות לכך, למשל, ישנם גבישים שהמבנה הפנימי שלהם הוא עם אותם העקרונות (SiO4). גם בעולם החי עקרונות אלו נמצאים, ברוב התאים החיים קיים השלד התוך תאי (Cytoskeleton) הבנוי מרכיבים הנתונים ללחיצה, רכיבים שנמצאים במתיחה וסוג נוסף שמשמש כמפרק המחבר בין שני סוגי האלמנטים (pin joint), אותם הרכיבים של מבני הטנסגריטי. השימוש במבנים אלו איננו מוגבל רק למערכות סטטיות, אחת התכונות של מבנים אלו היא יכולת השינוי צורה והקשיחות של המבנה, תכונה זו משותפת ליצורים חיים. קיימים מספר בעלי חיים המשתמשים בעקרונות האלו עבור תנועה לדוגמה סוג מסוים של דג (Manta birostris) וזחלים. כיום קיים פיתוח בנושא רובוטים שיכולים להיות קשיחים ורכים המבוססים על מבני טנסגריטי. נאס"א מתכננת לשגר רובוט מחקר לירח של כוכב לכת, היתרונות שלו יהיו משקל ונפח קטנים. דבר זה יוזיל את עלויות ההטסה לחלל. בנוסף הרכות של המבנה תספוג את אנרגיה הנחיתה כך שלא יידרש התקן הנחתה.

מחקרים נוספים שנעשים על העקרונות של טנסגריטי הינם מתחום הרפואה כאשר דוקטור אינגבר (Ingber) מאוניברסיטת הרווארד הינו אחד המובילים בתחום.

במחקר שבוצע באוניברסיטת תל אביב בראשות פרופ' עופר שי פותחה שיטת בקרה מוכחת מתמטית למבני טנסגריטי היכולים לחוש את הסביבה שלהם על ידי האינטראקציה שלהם איתה. שיטת הבקרה פותחה במקור רק ל'גרפי אסור' (AG) שהם המבנים הסטטיים מינימליים הקטנים ביותר, כאשר קבוצה זו היא אין סופית בגודלה. כיום שיטה זו הורחבה עבור כל מבנה מסוים סטטי, כך שמספיק לשנות אורך של חוליה אחת בלבד על מנת שהגאומטריה תהיה קשיחה.