La gente ha estado construyendo cúpulas durante siglos. Los pueblos antiguos, como los romanos, aplicaron sus habilidades de albañilería -y su conocimiento del arco- para crear enormes cúpulas. Pero esas cúpulas necesitaban muros de soporte igualmente grandes para evitar que toda la estructura se estrellara contra el suelo. En resumen, las enormes cúpulas antiguas eran pesadas y estaban destinadas a fallar en algún momento.
Las cúpulas geodésicas son diferentes. No sólo incorporan la fuerza de una fuerte forma de arco, sino que también están formadas por muchos triángulos. Si se combinan cúpulas con triángulos, se obtiene una estructura extremadamente duradera. Los triángulos son la forma más fuerte porque tienen ángulos fijos.
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Mucha de esa durabilidad resulta de las características de los triángulos, que son los superhéroes de las formas. Los triángulos son la forma más fuerte porque tienen ángulos fijos y no se distorsionan muy fácilmente.
Michael Busnick, propietario de American Ingenuity, que vende casas con cúpula, dice que los triángulos son la clave para que las cúpulas sean fuertes. «(Las cúpulas) son estructuras tridimensionales que utilizan triángulos estables que se aproximan a las esferas para crear múltiples trayectorias de carga desde el punto de carga hasta el punto de apoyo. El triángulo es la única disposición de los miembros estructurales que es estable en sí misma sin requerir conexiones adicionales en los puntos de intersección para evitar la deformación de la geometría»
En otras palabras, si se aplica presión a un borde de un triángulo, esa fuerza se distribuye uniformemente a los otros dos lados, que luego transmiten la presión a los triángulos adyacentes. Esa distribución en cascada de la presión es la forma en que las cúpulas geodésicas distribuyen eficazmente la tensión a lo largo de toda la estructura, de forma similar a la cáscara de un huevo.
El patrón de esos triángulos es fundamental para la estructura de las cúpulas geodésicas. Para entender por qué, consideremos primero un cuadrado básico de cuatro lados. Si se colocan muchos cuadrados perpendiculares (en ángulo recto) entre sí, pueden colocarse perfectamente en un plano.
No ocurre lo mismo con los pentágonos o hexágonos. Intente colocar estas formas en un plano de la misma manera que el cuadrado y no funcionará. Pero si inclinamos estas formas hacia el interior en forma de bola o esfera, los lados encajan perfectamente como teselaciones, que son simplemente patrones que pueden repetirse para crear otra forma sin superposición ni espacios entre las formas. Y resulta que los pentágonos y los hexágonos pueden dividirse limpiamente en triángulos, la base de las cúpulas geodésicas, por lo que también son extremadamente resistentes.
Las diferentes teselaciones dan lugar a distintos diseños de edificios con cúpula. En la siguiente página, podrá leer más sobre cómo los diseños facilitan -o dificultan- el montaje de las cúpulas.