La profunda imaginación de Leonardo lo llevó a diseñar un gran número de máquinas ingeniosas, desde bélicas hasta instrumentos científicos y máquinas voladoras.
En cuanto a sus inventos, toda su obra fue agrupada por el mismo Leonardo en los tres elementos: aire, tierra y agua.
Entre sus inventos de aire encontramos la hélice aérea, precursora del helicóptero, la máquina voladora vertical o el paracaídas; casi del mismo diseño que los actuales.
Su obra de tierra se divide entre lo militar, en especial con la capacidad de multiplicar el poder de fuego: ametralladora, tanque militar o cureña de cañón y los grandes diseños generales como los de un carro automotor, una grúa o una bicicleta, entre otros.
El agua ejerció en Da Vinci un especial atractivo. Su imaginación dio origen al doble casco de las embarcaciones, el puente giratorio o múltiples aparatos basados en el «tornillo de Arquímedes» por los cuales se podía movilizar el agua en contra de la fuerza de la gravedad. En definitiva Leonardo da Vinci es una figura imprescindible para comprender lo que significó el Renacimieto en aquella época.
A pesar de que únicamente los inventos militares fueron los que llevaron a sus patrocinadores a brindarle apoyo económico, él se las ingenió para desarrollar paralelamente principios básicos de ingeniería general.
Entre sus inventos se encontraban:
Hélice
La estructura del tornillo aéreo inventado por Da Vinci es el primer antecedente de lo que hoy conocemos como helicóptero. Era un modelo de carcasa abierta, equipada con asientos y mandos para el piloto, que establecieron las bases de una tecnología que sería implementada muchos siglos después.
Leonardo entendió correctamente que el aire tenía consistencia, y postulaba que el rotor de su máquina al girar, se enroscaría en él igual que un berbiquí o un tornillo penetran en la madera.
El helicóptero, cuya estructura mide unos 15 metros de diámetro, consta de dos partes principales:
Rotor helicoidal
Sobre una estructura de cañas y madera, va acoplada una espiral de tela de lino que ha sido almidonada para taparle los poros. El borde externo de la espiral va reforzado con un filo metálico.
El mástil central lleva fijadas cuatro barras, que los tripulantes tendrían que empujar para mantener el rotor girando.
Disco fijo debajo del rotor
Este disco sirve para que los tripulantes caminen sobre él a la vez que empujan las barras del rotor, consiguiendo que este gire con respecto a la base.
Máquina voladora
Aprovechando sus observaciones, Leonardo Da Vinci escribió sus dos famosos tratados sobre el vuelo de los pájaros entre los años 1486 y 1515. Inspirándose en el aleteo de las aves diseñó su Ornitóptero, fijándose en detalles como el planeo de las aves o el despegue de los pájaros y se acercó bastante al diseño de los actuales alas delta, diseñando varios modelos, para uno o varios pasajeros e incluso de dos pisos, alternando diseños en los que el piloto estaba de pie o recostado. Los proveyó de amortiguadores simulando las patas de los pájaros para mitigar despegues y aterrizajes y los dotó de elaborados mecanismos de cables, poleas y palancas, mediante las que el piloto debía producir la energía suficiente para mover las alas, que imitaban fielmente el diseño de las de los pájaros.
Paracaídas
El proyecto de paracaídas de Leonardo es una estructura piramidal de base cuadrada con un lado y una altura de unos 7 metros.
La evolución del paracaídas moderno, gracias al descubrimiento de nuevas fibras para tejidos y a los estudios para la regulación de la frenada de la caída, ha aportado soluciones considerablemente más fiables y seguras en la forma del casquete, y sobre todo, en la delicada fase de aterrizaje.
Planeador
El genio Leonardo Da Vinci fue el primero en soñar una suerte de aeroplano sin motor. El suyo está sostenido sólo por las corrientes de aire, para esto se basó en estudio intensivo sobre las alas de los murciélagos. Su máquina, como la de Ícaro, era incapaz de mantenerse mucho tiempo en el aire.
Barco
Barco con propulsión de paletas proyectado por Leonardo. Este barco está dotado con un mecanismo de ruedas con paletas, de unos 90 cm. de largo.
Este mecanismo, al ser accionado con las manos, pondría en movimiento las paletas y lo haría navegar a velocidad considerable.
Según sus cálculos, haciendo realizar a la rueda dentada (movida mediante una manivela) cincuenta vueltas por minuto la embarcación avanzaría a la velocidad de 50 millas por hora. Tal tipo de propulsión encontraría aplicación sólo tres siglos después con la navegación a vapor.
Draga
La draga es una máquina diseñada por Leonardo da Vinci en el final de su vida para limpiar el fango del fondo de un canal diseñado para la limpieza del pantano de Pontinos (al sur de
Roma).
La draga se compone de dos barcas paralelas, con una gran rueda con palas excavadoras en el centro, que descarga el material recogido del fondo de los ríos en una gabarra adyacente.
Para accionarla Leonardo prevé una manivela montada directamente en el eje de la rueda con palas excavadoras, la cual, al girar, enrolla en el cepo una cuerda. Al estar está anclada en la orilla del río, permite el avance automático de la draga y, por tanto, de la operación de dragado.
Sistema de Irrigación
Leonardo fue el primero en llevar a la práctica el Principio de Arquímedes, base teórica del «tornillo sin fin». Haciendo girar esta pieza, el agua podía ser trasladada a un nivel más alto, mediante una serie de giros helicoidales (es el mismo mecanismo que se usa en los actuales sistemas de irrigación).
Traje de buzo y aleta (para poner en las manos para la natación submarina).
El conjunto es ligeramente parecido de los que utilizan en la actualidad los hombres-rana. Las aletas son parecidas a las actuales «pata de rana», sólo que se usan en los pies en lugar de las manos.
Leonardo proyectó asimismo una escafandra y un sumergible de doble casco.
Automóvil
Usando varios bocetos que dejó en uno de sus códices, se ha podido construir un automóvil ideado hace más de cinco siglos por Leonardo da Vinci y capaz de recorrer varios metros.
Está formado por un carro de madera con varios muelles ballesta para regular el movimiento, al tiempo que la propulsión proviene de dos muelles de espiral colocados en la parte baja del prototipo y que le permiten recorrer varios metros de forma autónoma. La máquina está dotada de un rudimentario diferencial, que permite controlar la dirección.
El vehículo autopropulsado es uno de los diseños más adelantados a su tiempo. Un coche de madera que se accionaba por la interacción de muelles con ruedas dentadas. En 2004, los científicos del museo de Florida demostraron que el vehículo funcionaba justo como el pintor lo había deseado.
Bicicleta
En 1490 se encontró en la obra “Codez Atlanticus” el primer dibujo de lo que conocemos hoy en día como bicicleta. En el esquema se encontraban las dos ruedas que distinguen a este vehículo, un sistema de dirección y una transmisión de cadena.
Engranajes
Aunque el inventor de la rueda dentada fue Arquímedes, consideran a Leonardo como el inventor de los engranajes ya que sus inventos los necesitaban. Todavía sus engranajes se utilizan el la ciencia moderna.
Anemómetro
La velocidad del aire puede provocar corrientes, Leonardo invento su anemómetro que es un aparato para medir la velocidad o fuerza del viento en superficie.
La lamina al moverla el viento se movía y subía por el calibre en forma de arco de madera, sabiendo la fuerza del viento.
El anemómetro esta coronado por una veleta, capaz de indicar la dirección del viento.
Esto fue alrededor del año 1480.
Odómetro
Dispositivo que indica la distancia recorrida en un viaje por un automóvil u otro vehículo. El odómetro es ideal para medir trayectos y distancias en terrenos de superficies desiguales.
Da Vinci invento una carretilla de medir distancias. Cada 1,5 metros, un eje da una vuelta y la rueda vertical avanza uno de sus treinta dientes. Cada 45 metros, ésta mueve la rueda horizontal y cae una canica a la caja que nos marcan los 45 metros recorridos, así si tendríamos 3 canicas en la caja habríamos recorrido 135 metros.
Reloj de Chiaravalle
El arte de la relojería estaba muy difundido en el renacimiento y todas las grandes ciudades contaban con relojes públicos de grandes dimensiones. Leonardo introdujo innovaciones en su fabricación que mejoraron considerablemente el movimiento de los engranajes. El reloj de Chiaravalle contaba con un cuadrante para los minutos, con una aguja que hacia un giro completo cada hora y otro para los días, cuya dirección daba una vuelta cada 24 horas.
Calculadora
Trazó las ideas con anotaciones y diagramas sobre una máquina calculadora que mantenía una relación de 10:1 en cada una de las ruedas registradoras.
Gato
El levantar grandes pesos constituye uno de los problemas más comunes de ingeniería y mecánica, Leonardo Da Vinci dedicó mucho tiempo al diseño de dispositivos en los que aplicó los principios de la polea. El mismo diseño se utiliza hoy en día (con pocas variaciones) en los gatos para elevar automotores.
Puente plegable
Aunque era un gran defensor de la paz y de las retiradas rápidas, el pintor desarrolló no pocas armas de guerra. Pensó en hacer un puente giratorio. Estaban unidos a un sistema enrollado en una base de cuerdas y poleas que permitían a un ejército recogerlo y marcharse rápidamente.
Grúa
Estaba montada sobre una plataforma de rodillos, provista de una caja de contrapeso y de un cabestrante dotado de un freno dentado. Las grúas modernas son parecidas ya que siguen el mismo principio.
Prensa
Fue inventada 50 años después que la de Gutemberg y para hacerla funcionar sólo se necesita la presencia de un hombre. La versión mejorada de Leonardo funciona colocando los tipos en la platina móvil que se desliza hacia abajo junto con el papel, con una presión suficiente como para imprimir.
Ametralladora
Leonardo estudió cómo aumentar la intensidad del fuego de las armas ligeras; previó el empleo de numerosas bocas de fuego montadas sobre una única cureña y de pequeños proyectiles o explosivos que, cargados en un solo cañón, se esparcirán después del disparo. Construida con diez cilindros que pueden dispararse uno a uno o simultáneamente según la necesidad. El diseño se usó hasta bien avanzado el siglo XVIII.
Cañones
Esta máquina bélica ideada por Leonardo es un cañón de bocas múltiples, dotado de 33 tubos colocados sobre las tres caras de un prisma triangular giratorio, y con capacidad para disparar tres cargas de once tiros consecutivos,disparada una serie, mientras se disparaba la segunda y se enfriaba la tercera, se podía recargar la primera y así sucesivamente, multiplicando dramáticamente el poder de fuego y de repetición.
Catapulta
El diseño básico de la catapulta había estado en uso durante cientos de años antes de Da Vinci se embarcó en su mejora. Este diseño particular, utiliza un resorte de dos hojas para producir una enorme cantidad de energía para impulsar los proyectiles de piedra o materiales incendiarios a grandes distancias. Carga de la hoja de los dos grandes manantiales se realiza mediante una manivela en el lado de la catapulta.
Cañón de vapor
Con esta idea Leonardo se introduce entre los precursores del empleo de la fuerza de expansión del vapor de agua.
La carga de los cañones por la parte posterior (retrocarga) fue otro de sus geniales inventos, que tuvieron una aplicación práctica sólo unos siglos después de su diseño. Era un ingenioso dispositivo para la abertura del obturador en forma de tornillo cónico.
Otros inventos de Leonardo en el campo de las armas de fuego fueron los proyectiles de punta ojival y el dispositivo para el encendido automático de la mecha en los arcabuces y en las pistolas; este invento fue aplicado enseguida.
Tanque
Proyectado por Leonardo hace cuatrocientos años. Estaría provista de un revestimiento cónico, a fin de que los proyectiles resbalasen por encima.
Anticipo del tanque moderno, este carro (que según su creador «reemplazaría a los elefantes en las batallas») se movía con la fuerza de hombres que, en el interior del mismo, daban vuelta a manivelas relacionadas con las ruedas mediante engranajes.
El robot de Leonardo
Leonardo da Vinci crea uno de los robot más impresionantes del momento en 1495. De proporciones anatómicas que seguían el establecido canon vitruviano, el androide tenía la apariencia externa de una armadura. Un conjunto de poleas, cables y engranajes accionaban los miembros del caballeros mecánico permitiéndole andar, sentarse, mover las manos, mover la cabeza y la mandíbula. Disponía de dos sistemas de control independientes. El que se encargaba de accionar las piernas, permitiendo mover de forma independiente las caderas, tobillos y rodillas, era externo; un operario transmitía el movimiento mediante cables. En cambio, el control de los miembros superiores, que incluían hombros, codos, muñecas y manos, era programable mediante un árbol de levas.
Estos son sus inventos más importantes, pero también existen otros diseños, como por ejemplo; una fortaleza diseñada por él, buques blindados, máquinas de asedio, cañones desmontables, muros de defensas y carros escitas entre otros.
Leonardo Da Vinci 