Un cardán es un soporte pivotante que permite la rotación de un objeto alrededor de un eje. Se puede usar un conjunto de tres cardanes, uno montado sobre el otro con ejes de pivote ortogonales , para permitir que un objeto montado en el cardán más interno permanezca independiente de la rotación de su soporte (por ejemplo, vertical en la primera animación). Por ejemplo, en un barco, los giroscopios , las brújulas de a bordo , las estufas e incluso los portabebidas suelen utilizar cardanes para mantenerlos en posición vertical con respecto al horizonte a pesar de que el barco se balancea y se balancea .
La suspensión de cardán que se utiliza para montar brújulas y similares a veces se denomina suspensión cardánica en honor al matemático y físico italiano Gerolamo Cardano (1501-1576), quien la describió en detalle. Sin embargo, Cardano no inventó el cardán, ni pretendió hacerlo. El dispositivo se conoce desde la antigüedad, descrito por primera vez en el 3er c. BC por Filón de Bizancio, aunque algunos autores modernos apoyan la opinión de que es posible que no tenga un solo inventor identificable. [1] [2]
El cardán fue descrito por primera vez por el inventor griego Filón de Bizancio (280-220 a. C.). [3] [4] [5] [6] Philo describió un tintero de ocho lados con una abertura en cada lado, que se puede girar de modo que, mientras cualquier cara está en la parte superior, se puede mojar y entintar un bolígrafo, pero el la tinta nunca se agota por los orificios de los otros lados. Esto se hizo mediante la suspensión del tintero en el centro, que se montó en una serie de anillos metálicos concéntricos para que permaneciera estacionario sin importar en qué dirección se girara la olla. [3]
En la antigua China , el inventor e ingeniero mecánico de la dinastía Han (202 a. C. - 220 d. C.), Ding Huan , creó un quemador de incienso con cardán alrededor del 180 d. C. [3] [7] [8] Hay un indicio en los escritos del anterior Sima Xiangru (179-117 a. C.) de que el cardán existía en China desde el siglo II a. C. [9] Se menciona durante la dinastía Liang (502–557) que los cardanes se usaban para las bisagras de puertas y ventanas, mientras que un artesano una vez presentó una estufa portátil a la emperatriz Wu Zetian (r. 690-705) que empleaba cardanes. [10]Los especímenes existentes de cardanes chinos usados para quemadores de incienso datan de principios de la dinastía Tang (618–907) y eran parte de la tradición de la orfebrería en China . [11]
Algunos autores han puesto en duda la autenticidad de la descripción de Philo de una suspensión cardánica debido a que la parte de Philo's Pneumatica que describe el uso del cardán sobrevivió solo en una traducción árabe de principios del siglo IX. [3] Por tanto, en 1965, el sinólogo Joseph Needham sospechaba de una interpolación árabe . [12] Sin embargo, Carra de Vaux, autora de la traducción francesa que todavía proporciona la base para los estudiosos modernos, [13] considera que la Neumática es esencialmente genuina. [14]El historiador de la tecnología George Sarton (1959) también afirma que es seguro asumir que la versión árabe es una copia fiel del original de Philo, y atribuye explícitamente a Philon la invención. [15] También lo hace su colega Michael Lewis (2001). [16] De hecho, la investigación del último erudito (1997) demuestra que la copia árabe contiene secuencias de letras griegas que dejaron de usarse después del siglo I, lo que refuerza el caso de que es una copia fiel del original helenístico , [ 17] , opinión que también comparte recientemente el clasicista Andrew Wilson (2002). [18]
El antiguo autor romano Athenaeus Mechanicus , escribiendo durante el reinado de Augusto (30 a. C.-14 d. C.), describió el uso militar de un mecanismo similar a un cardán, llamándolo "pequeño simio" ( pithêkion ). Cuando se preparaban para atacar ciudades costeras desde el lado del mar, los ingenieros militares solían unir los barcos mercantes para llevar las máquinas de asedio a las murallas. Pero para evitar que la maquinaria de a bordo ruede por la cubierta en mares agitados, Athenaeus advierte que "debes fijar el pithêkion en la plataforma unida a los buques mercantes en el medio, de modo que la máquina permanezca en posición vertical en cualquier ángulo". [19]