看似柔軟的繩子為什麼能撐起物體，讓物體產生懸浮的效果呢？

前陣子火紅於樂高玩具的抒壓小物Tensegrity Sculpture (Floating compression)，畫面中看起來像是浮在半空中的結構，其實這是利用張力的原理看起來像是反重力，就算是使用一般的縫衣線或釣魚線也可以達成相同的效果。

這樣的配置是由藝術家 Kenneth Snelson 受到美國建築師Buckminster Fuller所啟發而發明，因為張力的關係讓整體處於平衡的狀態，相關的應用最大化可說是生活中常見的吊橋與斜張橋。如果不使用樂高改幾根金屬棒也是可以完成相關的作品。

「Tensegrity」是混合字 ( Blend word )

由「Tension」(張力、拉力)與「Integrity」(共構、整體)，兩字組合而成。

中文直譯為「張拉共構體」或「張拉整體」，

是一種結構原理。

『張拉整體』原理

這些看起來似乎是違反重力的漂浮物體，關鍵在於中間那條繩子。由於繩子無法壓縮而只能提供緊繃的拉力，因此若是缺少中間那條繫線，上方的平台就會垮下來。所以只要拉緊中間那條繫繩，就會將上方的平台向上抬升，從而拉緊四周的繩子（可以是2條、3條或4條）。

對於上方的平台而言，中央的繫繩施予它向上的拉力，四周的繩子則施予它向下的拉力，平台重量加上這些向下的拉力總和等於向上的拉力。但是只有合力為零未必能撐起上方的平台，還必須符合「向下的合力作用點恰位於中央繫繩的正上方」。

這個”向下的合力作用點”就是以此點當支點時，重力與四周繩拉力對此點的合力矩為零，如此才能符合合力為零（不移動）且合力矩為零（不轉動）的靜力平衡。因此必須細心調整四周各繩的拉力，這也是這個實驗能否成功的關鍵。

「張拉整體結構」由巴克敏斯特·富勒（Buckminster Fuller）最初創建，主要用於描述「由繩索、電纜等剛性構件組合而成的結構系統，該系統具有張力與拉力」。換句話說，該結構系統的張拉整體性是其一大特質，整個系統通過具有拉力的繩索和具有剛性的構件組成，在一定應力的作用下，形成一定的阻力與穩定性。該結構的每個構件都是完整不可分割的一部分，就如同人體肌肉與骨骼相互作用一般，二者相輔相成。

根據Fuller的說法，這個系統通過對抗力量形成，它「以自然的機構基礎，運用最少的元素，形成堅固的結構」

世界各地玩家都開始以Tensegrity Sculpture的結構進行改造創作，

你也快來一起用手邊的物件達成奇妙的「力矩平衡」吧！

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