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Naturaleza y arquitectura

Capítulo 1

Fig. 1. Vista en BUCKMINSTER F. R. (2010) p93.1

La mirada de la naturaleza y la extracción de referentes formales y geométricos�para la creación de una obra ha sido constante permanente a lo largo de nuestra historia.

Cuando se habla de métodos para la creación arquitectónica a partir de referentes naturales y de ciertos procedimientos para la generación de una obra, surgen las preguntas respecto a como debe ser su mirada, porque mirar la naturaleza, que encontramos en las formas de la naturaleza, que interpretamos de éstas, y cuales son los aspectos que realmente son útiles de ella al momento de crear una obra.

La naturaleza, posee unas características r e s p e c t o a c i e r t o s c á n o n e s d e f o r m a preestablecidos que aplica, desde lo más particular hasta lo mas general, no solo en nuestro planeta sino en todo el universo, los cuales han sido referente constante para la creación de obras, estableciendo métodos para la obtención de formas en la arquitectura.

De acuerdo a esto, se hace pertinente revisar dichos aspectos, y establecer así un marco teórico que clarifique que tan objetivos y útiles son los aspectos relacionados de las formas de la naturaleza con los métodos aplicados para la creación de la arquitectura moderna.

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La mirada de la naturaleza e n l a e s t é t i c a formalista.

Al revisar ciertas generalidades de las formas de la naturaleza y su relación con la arquitectura, existen reflexiones pertinentes que se refieren a la abstracción de formas de la naturaleza para la

1creación de una obra (Worringer 1953), al entendimiento y diferentes interpretaciones que el hombre hace a través de la abstracción de la

2naturaleza según aspectos culturales (Hildebrand y Tromba 1990), y a como la naturaleza, de una u

3otra manera le da prelación a la técnica (Semper 1989), en cuanto a cómo sus formas son el resultado de una serie de procesos que de manera objetiva van relacionados a la capacidad que tienen los seres vivos en generar su forma de acuerdo a su entorno y a los materiales empleados.

Fig. 2. Wilhelm Worringer “ Abstraktion und Einfuhlung” libro original publicado en 1908. Posteriormente traducido al español en 1953 por el fondo de cultura económica de Mexico como “Abstracción y naturaleza” . Vista en http://ramonherreros.blogspot.com/2011/05/notas-4.html

Fig. 3.Hildebrandt y Tromba libro “Matemáticas y formas ó p t i m a s ” ( 1 9 9 0 ) . V i s t a e n http://www.investigacionyciencia.es/catalogo/libros/matemtica-y-formas-ptimas-edicin-en-tela-1206

Fig. 4. Semper. Libro traducido al inglés en 1989 por Cambridge University. “The four elements of architecture”. Originalmente publicado en 1863. Vista en http://www.tower.com/four-elements-architecture-o t h e r - w r i t i n g s - g o t t f r i e d - s e m p e r -paperback/wapi/117397564

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1. Wilhem Worringer en su libro “Abstracción y empatía” (1953), plantea aspectos que clarifican cómo es esa mirada de la naturaleza y la abstracción como método de entendimiento de las formas, de proyección del hombre hacia esta y a su propia obra creada. (Fig 2.)

2. Hildebrandt y Tromba en su libro “Matemáticas y formas óptimas” (1990) destacan ciertos aspectos generales para el entendimiento de las formas de los seres vivos y la naturaleza en diferentes épocas y culturas. (Fig 3.)

3. Semper (1860) plantea, como la técnica y la capacidad de hacer las cosas marcan una pauta importante en la forma arquitectónica, e igualmente la ligereza como aspecto fundamental en las estructuras. Dichos aspectos bien se pueden considerar como antecedentes a la arquitectura moderna. (Fig 4.)

Abstracción.

Wilhelm Worringer (1953), se refiere a abstracción como algo que “ no tiene sometimiento y que no tiene relación con la naturaleza”, mientras naturaleza como una especie de “proyección sentimental humana”; y afirma que “La obra de arte se halla al lado de la naturaleza como un organismo autónomo equivalente” (Worringer, 1953, p17). En ese sentido plantea que una obra es una creación similar a la de la naturaleza, pero que no tienen ninguna relación con esta, ya que una obra de arte es parte de la imaginación. (Worringer, 1953).

Sin embargo, igualmente plantea que no es desde esa proyección sentimental lo que al sujeto le da el entendimiento, sino la abstracción misma la que le otorga al sujeto dicha comprensión, es decir, el sujeto es quien, desde sus propios recursos “geométricos” y desde su propia “capacidad artística” es la que le otorga finalmente un “Auto goce objetivado” (Worringer, 1953, p 28). Cuando no existe ese entendimiento, no hay placer al mirar el objeto. De acuerdo a esto, el objeto y la forma son fenómenos subjetivos.

Riegl, afirmaba que: “La voluntad artística de los pueblos cultos de la antigüedad se basa en el afán de abstracción” (Citado en Worringer, 1953, p 35); en este sentido lo que crea el artista no es al fin de cuenta una competencia respecto a la naturaleza, que él considera como la finalidad objetiva.

Riegl, planteó que las artes creadas para rivalizar con la naturaleza toman motivos inorgánicos; teniendo en cuenta que los motivos pueden ser en la naturaleza orgánicos o inorgánicos y que se puede partir de las leyes de la cristalización: abstracción, u orgánicos: imitación.

Igualmente, Worringer (1953), habla de que el naturalismo no es imitativo y que se debe distinguir entre el objeto natural y la cosa creada. En este sentido, se plantea que lo orgánico se debe precisamente a esa relación natural del hombre de abstraer de la naturaleza una esencia, más no una imitación formal.

F i g . 5 . R e p r e s e n t a c i ó n geomét r ica i s lámica con patrones similares a los del crecimiento de una abeja. (Vista en LAWLOR, R. 1996 p 29)

Fig. 6. Comparación entre las plumas de un pavo real y geometrías asociadas a partir de una posible “abstracción”. ( V i s t a e n http://bopdelafos.wordpress.com/2011/11/17/el-pavo-real/)

Fig. 5. Fig. 6.

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Entendimiento, interpretación y cultura.

Es fundamental mencionar aquí la condición histórica de estos conceptos enunciados. Lo planteado por Worringer y Riegl sobre abstracción e imitación (Worringer 1953), igualmente deben considerarse a la luz de diferentes culturas y épocas en las manifestaciones del arte y la arquitectura.

Al rastrear en el arte y la arquitectura de la antigüedad, se observa como las diferentes culturas realizaban toda una serie de obras a partir precisamente de una abstracc ión geométr ica que expresaba un entendimiento de la forma, y que se convertía, a través de la obra en una nueva interpretación humana que trascendía el objeto natural; en este sentido todas las culturas en mayor o menor grado tienen algo de ese entendimiento a través de la abstracción, donde ésta se convierte en una especie de “puente” de entendimiento entre las formas que se encuentra en la naturaleza y la de una obra. Dependiendo de la época

y de la cultura este “Mirar la naturaleza” se tienen una serie de enfoques diferentes, e incluso aplicaciones determinadas que van influenciadas por toda una

4serie de circunstancias históricas (Baxhandall, 1985).

4. Baxhandall (1985), en su libro “Modelos de intención” plantea a partir de una serie de comparaciones entre obras de arte y de ingeniería (que en nuestro caso se podría aplicarse para la arquitectura), como las circunstancias de cada época son el insumo directo de una serie de intenciones que el autor encuentra para adelantar su obra, y de cómo ésta logra un resultado que depende de las percepciones que el autor tiene a base de su experiencia, técnica e interés ante el medio donde se encuentra. Considerando esto, la mirada de la naturaleza y los resultados arquitectónicos obtenidos por diferen- tes culturas tienen miradas y lineamientos propios de cada época, con resultados diferentes o similares dependiendo de sus apreciaciones e intereses en la obtención de sus propios resultados a través del entendimiento de la naturaleza.

Fig. 7. Patrones geométricos relacionados con teoremas y proporciones realizadas por los griegos a partir de la sección áurea y pautas encontradas en las formas de la naturaleza. (Vista en DOCZI, G. 1981)

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Una de las culturas antiguas es de especial interés por la manera en como su aproximación es mucho más compleja al encontrar la esencia y unas leyes a través de lo que se mira en la naturaleza y lo que se realiza; la cultura clásica de los griegos.

Lawlor (1996), muestra a través de una serie de análisis como las culturas antiguas (Egipcios, griegos, hindúes, culturas orientales, etc.), realizaban una serie de analogías para entender la naturaleza por medio de la geometría, resolviendo así asuntos intangibles y convirtiéndolos en aspectos comprobables para utilizarlos como herramientas para la obtención de una obra. Igualmente advierte de cómo los griegos, a partir de teoremas y postulados fueron quienes trataron de manera más directa de interpretar algo divino en lo que veían; es decir, si Dios creó al hombre y la naturaleza, en la medida en que se entiendan sus leyes de forma, estructura y proporciones, se estarían encontrando las leyes de lo que se creara con cierta garantía. En este sentido, la preocupación era realmente descubrir esas leyes, graficarlas y plasmarlas como postulados geométricos y/o matemáticos que pudiesen descubrir ese orden implícito de Dios y/o de orden en la naturaleza.

Hildebrand y Tromba (1990) realizan una ilustración de cómo la naturaleza a través de sus formas y figuras, presenta un legado de leyes que muestran una serie de pautas para el desarrollo de la forma en el espacio, y de cómo éstas son demostrables a la luz de ecuaciones y matemáticas, brindando una serie de herramientas a la hora de abordar una obra o proyecto. Cabe recordar que desde el punto de vista historicista dicha preocupación siempre se ha manifestado, de una u otra forma, y que es tal vez, en los Griegos, cuando se aplican algunos preceptos de la “regla de oro o sección áurea”, leyes de equilibrio, composición y teoremas, entre otros; es decir, todo un legado que abre el espectro de entendimiento a como la naturaleza, en su afán de optimizar recursos, es eficiente a través de las leyes de forma.

Stevens (1987), hace una correlación de cómo los griegos, a partir del análisis de la naturaleza con el estudio de la geometría dejan al descubierto pautas importantes para el entendimiento de leyes físicas que influyen en la forma de los objetos y de cómo éstas precisamente son una serie de leyes universales; es decir, no es un tema de fenomenología, sino por el contrario, son patrones implícitos en todos los seres vivos, una especie de “común denominador” permanente en su crecimiento. Aquí, se destacan ciertos aspectos de forma y geometría comunes en distintos seres vivos, e incluso los mismos patrones de agrupación y crecimiento van ligados a un orden universal, no solo en la tierra o por causa de las fuerzas de la gravedad. Dichas condiciones, se pueden incluso acotar en una serie de aspectos de forma más relevantes dentro del espacio. Para Stevens, el espacio y el tamaño en el universo son una relación que coexiste indiferentemente de donde se instaure. “El espacio es uniforme en toda su extensión: es el mismo en cualquier punto”. (Stevens, 1987, p. 5)

Fig. 8. Dis�ntas apreciaciones y aplicaciones de la proporción áurea en diferentes culturas y objetos de arte ó arquitectónicos. (Tomado de h�p://jesuslarrondo‐hist‐arqyart2.blogspot.com/2011/03/la‐seccion‐aurea‐y‐ejemplos‐en‐la.html)

Figs. 9 y 10. Comparación de la estructura animal del Nautilus y el movimiento de cabeza. Para dos asuntos completamente distintos, tanto la forma de la estructura como el desplazamiento del cabello registran la misma pauta de orden.(Vista en http://www.bolsalibre.es/articles/view/fibonacci-la-proporcion-aurea y http://www.bolsalibre.es/articles/view/fibonacci-la-proporcion-aurea)

Fig. 9. Fig. 10.

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Técnica.

Otro aspecto importante de resaltar es que la naturaleza siempre en sus formas y en sus leyes se refiere o traslada todo hacia la técnica y a la manera de como se aplica; es decir, las formas de la naturaleza parecen enfocarse a como hacer las cosas, estableciendo pautas de forma según lo requerido.

Semper (1989), precisamente hace énfasis respecto a que la arquitectura es un producto de 3 factores: “propósito utilitario, materia prima y técnica” (Citado en Worringer, 1953, p.23). Semper, plantea que el arte debe realizarse a partir de fundamentos objetivos que nacen de aspectos de orden natural; y plantea cómo la naturaleza es el resultado de principios formales, de proporciones, entre otros, donde la técnica, el material y la finalidad determinan el resultado final de una obra;. Explica además cómo la arquitectura se plantea por medio de elementos, materiales, las técnicas de construcción y las características del entorno cultural, dándole aún más validez al aspecto constructivo y técnico, distinto a lo que se valoraba, en donde se le daba mayor enfoque a lo artístico.(Semper 1989)

De esa idea clásica, en la cual predominaba en la arquitectura una estructura masiva y pesada realizada con muros, Semper abre el camino a una arquitectura ligera de recubrimiento y estructura conformada por textiles. Dichos enunciados de Semper dan una gran posibilidad a nuevos resultados formales, con un significado y tecnologías diferentes, abriendo una ventana a las estructuras livianas que trabajan a tracción, destacando la importancia de las estructuras ligeras (Semper, 1989). En este sentido, los planteamientos enunciados por Semper, parecen tener una gran influencia para la arquitectura.

Figs. 11 y 12. Salina real de Arc-et-Senans de Claude Nicolas Ledoux (Foto tomada de http://es.wikipedia.org/wiki/Claude-Nicolas_Ledoux) y tienda o carpa de indígenas norteamericanos (Foto tomada de http://espanolinternacional.blogspot.com/2010/11/arquitectura.html). Comparación entre la técnica y los materiales utilizados; la pesadez de una y la ligereza de otra, a la cual se refería Semper.

Fig. 12.

Fig. 11.

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Más allá de la gravedad y la tectónica:Consideraciones sobre el proyecto y la forma a partir de leyes naturalesUno de los aspectos más relevantes en el estudio de las estructuras naturales es que sus formas obedecen a leyes universales de orden. Dichas leyes, muestran una serie de patrones comunes en los elementos estructurales y formales que los seres vivos usan, tratando siempre de optimizar los recursos utilizados a partir de procedimientos aplicados a la técnica de la estructura y su envolvente, obteniendo así el máximo de energía con el mínimo de esfuerzo y adaptándose adecuadamente al medio ambiente donde interactúa.

Durante el siglo XX, se comienzan a enunciar y comprobar científicamente una serie de aspectos reveladores de como la naturaleza tiene una serie de pautas o leyes para todos los seres que la componen. Asuntos que se plantearon en la Grecia antigua y en algunas otras culturas son comprobadas a través de la ciencia. En este sentido, Hildebrandt y Tromba (1990) realizaron una serie de comparaciones formales y geométricas de como la naturaleza a través de sus leyes establece pautas en la obtención de la forma en los seres vivos. De igual manera, experimentos y algunos métodos científicos aplicados en la obtención de formas y geometrías comparadas con seres vivos (a partir de ejemplos que se enunciarán más adelante) realizados por el ingeniero francés Le Ricolais⁵ (1997), el científico norteamericano

6 7Buckminsterfuller (Mc Hale,1962) , y el ingeniero aleman Otto Frei (1977), entre otros, dan cuenta de ello.

Las publicaciones realizadas por el Instituto de estructuras ligeras, acerca de los estudios realizados por Frei Otto en la facultad de Stuttgart en Alemania, muestran una serie de experimentos, ecuaciones y matemáticas que se refieren a aspectos comprobados de leyes naturales de forma a través de comportamientos comunes, tales como las estructuras neumáticas (que se presentan en animales anfibios, células, microorganismos, etc); estructuras ténsiles o cables (que se presentan en las telarañas, catenarias de nidos, etc.); estructuras plegables (que se presentan en las hojas de palma, envolventes de troncos de árboles, alas de insectos, etc); y toda una serie de asuntos que comprueban precisamente una serie de pautas y patrones preestablecidos de forma en las estructuras naturales.

5. El ingeniero Francés Robert Le Ricolais (1894 – 1977), realizo una serie de experimentos comparativos entre radiolarios marinos y pruebas de carga, demostrando la importancia del vacío y la geometría como sistema integrado y eficiente para la estructura y la forma de los elementos. (Fig. 13) (Vista en http://www.upenn.edu/almanac/v42/n19/ricolais.html)

6. El científico norteamericano Richard Buckminster Fuller (1895 – 1983), se preocupó por la sostenibilidad de nuestro planeta , y trata de demostrar la importancia de la economía, la ligereza y la adaptabilidad de la forma al servicio del hombre a través de la geometría, la ligereza de las estructuras y el uso de elementos a tensión. (Fig. 14) (Vista en http://www.forbes.com/sites/davidewalt/2011/10/27/buckminster-fullers-design-for-the-stars/)

7. Frei Otto (1925 - ) funda en 1964 el instituto de estructuras ligeras de la Facultad de Stuttgart, y en los folletos “IL” (Institute for Lightweigth structures) se publican los experimentos y ecuaciones relacionados con la forma y el comportamiento estructural de los seres vivos llevados a la ingeniería y la arquitectura. (Fig. 15) (Vista en http://modelab.nu/?p=3827)

Fig. 13.

Fig. 14.

Fig. 15.

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De acuerdo a circunstancias de ambiente, conjuntamente con parámetros de “supervivencia” la naturaleza presenta una serie de características al momento de crecer y agruparse, donde se destacan una serie de leyes de diseño básico que aplica en su proporción y disposición formal que son, entre otras, la importancia del vacío interior respecto a su envolvente, el ahuecamiento de la masa, los elementos livianos, la estructura y la forma como aspectos dependientes uno de otro, la prelación al comportamiento estructural de tracción, y la geometría como pauta o premisa ordenadora de la forma durante su crecimiento y agrupación. En esta selección, cabe destacar la claridad con que se muestran patrones iguales de crecimiento y de forma entre ellos, identificando estrategias iguales con comportamientos completamente opuestos.

Las leyes naturales plantean una nueva posibilidad en el espacio de la arquitectura moderna frente a sistemas convencionales que se habían establecido hasta entonces, de la idea que se tenía de “estructura” del edificio, su “envolvente” y por consecuencia, su forma final, con objetividad, pautas y patrones de carácter universal. El espacio, se constituye de acuerdo a dichas leyes, y presenta una serie de características con resultados que van definitivamente ligados a patrones y pautas establecidas para asuntos de forma universales.

En este sentido, es pertinente plantear ciertas características mas relevantes que relacionan dichas leyes de forma con el espacio en la naturaleza.Fig. 16.

Fig. 17. Fig. 18.

Fig 16. Análisis de la forma realizados por el ingeniero Francés Robert Le Ricolais. (Ilustración vista en Mc CLEARY, 1998)

Fig. 17. Análisis de forma y comparaciones geométricas con estructuras marinas realizados por Buckminster Fuller. (Vista en Mc HALE, 1962)

Fig. 18. Experimentos de la Facultad de Estructuras ligeras de Sttutgart. Experimentos con películas de jabón para determinar catenarias y comportamientos espontaneos de la forma. ( Vista en OTTO, FREI & RASCH, BODO, 1995)

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Importancia del vacío respecto a su envolvente: El volumen espacial.

La naturaleza definitivamente le da prelación al vacío respecto a su envolvente, es decir, se hace eficiente en la medida en que el vacío es el importante para la obtención de la forma. Es un asunto de economía que es general para todos los seres vivos; el vacío predomina con el objetivo de encontrar la forma óptima como resultado y garantizar así su propia supervivencia.

En este sentido, se resalta el aspecto del máximo con el mínimo, es decir, obtener el máximo rendimiento con el mínimo de esfuerzo. Uno de los ejemplos claros de ello, se presenta en la forma esférica, ya que a par tir de su relación superficie – vacío interior dicha forma le da prelación precisamente al vacío, es decir, la esfera, es la forma geométrica óptima para lograr contener el mayor grado de volumen de vacío interior respecto a su envolvente o superficie. Cabe recordar, que la esfera se nos presenta en todo tipo de seres, desde microorganismos, células, hasta sistemas planetarios; incluso de manera espontánea como en las pompas de jabón.

La naturaleza, en su afán de obtener el máximo con el mínimo, aplica también ciertas leyes de economía de material para aligerar las estructuras y su envolvente a través de su forma. De manera reiterativa, el vacío y la ligereza de los materiales que lo delimitan parecieran ser una búsqueda permanente. Dicho aspecto de forma podríamos encontrarlo implícito en los elementos envolventes y en la masa aligerada de muchos seres vivos; en la relación envolvente - interior de las frutas, vegetales e incluso órganos de animales.

Fig. 19. Comparación de diferentes figuras esféricas; planeta Júpiter, diatomea, grupo de diatomeas, planeta Venus y Óvulo. ( V i s t a s e n : J ú p i t e r, ( h t t p : / / e l i a s t o r. w o r d p r e s s . c o m / 2 0 0 9 / 0 8 / 1 6 / j u p i t e r - s e - a c e r c a / ) ; d i a t o m e a , (http://blog.cobcm.net/tag/diatomeas/);Grupo de diatomeas, (HILDEBRANDT Y TROMBA 1990); planeta Venus, (http://www.cosmonoticias.org/); óvulo (http://www.locasporelpelo.com/%C2%BFmadera-hueso-o-cabello/ovulo-humano-con-celulas-coronales/)

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La naturaleza lleva implícito como ley impregnar de información geométrica la superficie para darle mayor importancia al vacío interior de la masa, tratando de estabilizarla y de obtener el espacio más óptimo y de la manera más eficientemente posible.

El ingeniero francés Robert Le Ricolais, demostró como las estructuras de ciertos radiolarios marinos, y otros organismos plantean su forma a partir de una geometría y volumen que da ciertas preferencias al vacío (Mc Cleary, 1998). El aspecto del envolvente o superficie de recubrimiento, la naturaleza nos muestra también asuntos de pliegues o formas que contienen cierta información geométrica para lograr su equilibrio y cubrir grades extensiones de vacío. El mismo Le Ricolais igualmente demuestra como las estructuras a partir del estudio de carga y de su falla, denota todas las condiciones de forma que ésta debe tener (Mc Cleary 1998). La superficie como tal, al tener una información geométrica, presenta toda una serie de virtudes de ligereza y de eficiencia en su equilibrio. Dicho comportamiento de crecimiento y de forma se nota claramente en las hojas de palma y en muchas superficies naturales. Arquitectos como Nervi y Gaudí dan cuenta de esta preocupación de alguna manera en sus obras.

Fig. 20.

Fig. 23.

Fig. 24.

Fig. 21.

Fig. 22.

Fig 20. Fotografía de interior de pimentón y pitahaya. En ambas estructuras, el vacío predomina frente al envolvente. (Vista en STEVENS, P. 1987, p.34)

Fig. 21 y 22. Análisis de la estructura esférica del radiolario marino realizado por el ingeniero Francés Robert Le Ricolais. (Vista en Mc CLEARY, 1998)

Fig. 23. Estructura de hoja de palma. Compárese con la estructura del proyecto de Nervi de la fig. 22. (Vista en STEVENS, P. 1987, p.38)

Fig.24. Terminal de buses George Washington Bridge en New York. 1963. Pier Luigi Nervi. (Vista en http://www.urbanity.es/foro/biografias-y-obras-de-arquitectos-e-ingenieros/1095-pier-luigi-nervi.html)

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Ligereza y ahuecamiento de la masa:

Otro asunto importante es que en la medida en que van creciendo y transformándose los seres vivos, estos van ahuecándose, es decir, se perfora o vacía la materia que los compone. Esto es un aspecto importante en cuanto a la geometría, ya que en la naturaleza se ahueca la masa a través de una serie de pautas que le dan la alternativa de crecer y de irse aligerando a la vez, logrando cierta eficiencia en cuanto al material utilizado y al espacio contenido.

8Le Ricolais , al referirse a ciertos estudios biológicos de algunos seres vivos planteaba: “El arte de las estructuras es donde colocar los huecos”; y hablaba de cómo se debe pensar en las estructuras a partir de lo que él llamaba cuerdas rígidas y huecas. Esto lo relacionaba también con la composición estructural de los seres vivos tales como los radiolarios marinos, y de ver cómo estos en su crecimiento lo que hacen es una composición estructural ahuecada finamente dispuesta (Mc Cleary 1998).

8. Robert Le Ricolais, luego de la segunda guerra mundial se establece en Estados Unidos. Siendo profesor de arquitectura en la Universidad de Pensilvania conoce a Khan, con el cual comparte los estudios realizados acerca de las estructuras biológicas.

Fig 25. Fotografía de interior de hueso. (Vista en Mc CLEARY, 1998)

Fig. 26. Anny thing y Louis Khan. Proyecto “Torre para la ciudad” 1952( Vista en http://www.domusweb.it/en/interview/the-life-geometric/)

Fig. 27. Fotografía de la estructura de un Radiolario marino. ( Vista en Mc CLEARY, 1998)

Fig. 25.

Fig. 26.

Fig. 27.

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