浮いているのが摩訶不思議！テンセグリティ構造のペン立てを作ってみた！

こんにちは、フェリシモ女子DIY部のくにです。

突然ですが、テンセグリティ（tensegrity）構造をご存じでしょうか。
テンセグリティ（tensegrity）とは、「Tension（張力）」と「Integrity（統合）」の造語だそうです。

簡単にお伝えすると、「なぜか浮いているように見えるが力学的には成立している」構造です。
それでもあまり伝わらない気がするので、完成写真をどうぞ！

これは……浮いていますね＾＾
実は理系大学出身なので、どのように力学的に成立しているかを解釈し、そしてその解釈が合っているかを調べてみました。

それがこちら！

１．青線は糸で、青文字の「ｇ」は上板の重力です。
２．上板の重力は上から下に（地球方向に）かかります。
普通なら落下しますが真ん中に糸がついているので、必然的に糸の張力①が働くため、上板は地面より上に位置します。
このとき、張力は上下でかかっていますが、重力がある分、下の張力のほうが大きくなります。（おそらくです）
３．とはいえ、手を離すとバランスがくずれ、上板は画像左側に倒れてしまいます。
４．それを阻止すべく、右側に糸を張り、張力②（地球方向に）で倒れないようにします。これだけで宙に浮くこともあります。
５．といいつつ、それでもバランスが偏るので左側にも糸を張ることで、張力③によって安定させています。

伝わりますでしょうか……
なんとなく伝わればよいのですが、実際に順番に作っていると、体感を通してなんとなく理解できました。

というわけで制作過程がこちらです。

材料は以下の通りです。

・木板（端材）
・角棒（端材）
・塗料
・メジャー
・フェリシモ女子DIY部のミニサイズハンマー
・丸皿ねじ
・テグス
・隠しくぎ
・電動ドライバー
・木工用接着剤
・カッターのこぎり

木材を必要な分だけ切り出します。
上下の板と、真ん中の糸をつなぐためのL字部分を準備します。

切り出したL字のパーツは木工用接着剤をつけてクランプで固定します。
しっかり乾いたら隠しくぎで補強しておきます。

切り出した板のひとつの中心に目印をつけます。
その中心に自在錐をセットしたドリルを当て、円形に穴をあけます。
これはなぜかというと、テンセグリティ構造のペン立てにするためです！！
オブジェとして完成もいいですが、せっかくなら使えるようにしてみました。

全パーツがそろったら一度仮留めし、隠しくぎで固定します。

ペン先をのせるためのくぼみと、テグスを通すための穴をあけておきましょう。

塗料を塗って着色します。
色は直感で選びました。

塗料が乾いた後、テグスを通します。
テグスって結ぶのがむずかしいですよね……
時短ということで、テグスを穴に入れたあと、丸皿ねじも同じ穴で留めることでテグスを固定しました。

同じ方法でテグスを留めていきます。

最後のテグスを留める前にマスキングテープで固定してみました。
めちゃくちゃ浮いているじゃないですか……！

というわけで最後の丸皿ねじでテグスを固定し、完成です！！！
浮いていますね～。
耐荷重はどうなのかと思い、近くにあった人形をのせてみましたが全然問題なしでした。
マグカップものせてみましたが、糸が少したわみましたが耐えていました。
さすがにあまり安全ではないのでマグカップ置き場にはならなさそうです。

原理的には人間が座れるものも作れそうなので、いつかテンセグリティのいすにも挑戦しようと思います！