Het is nogal een understatement om te zeggen dat Leonardo da Vinci (1452-1519) een 'genie' was.

Naast de verantwoordelijkheid voor wereldberoemde schilderijen zoals de Mona Lisa en Het Laatste Avondmaal De Renaissance man was ook een zeer getalenteerde anatoom, zoöloog, geoloog, wiskundige en militair ingenieur (om er maar een paar te noemen), wiens onverzadigbare nieuwsgierigheid naar de wereld om hem heen geen grenzen kende.

In de loop van zijn leven - van zijn vroege dagen in Florence tot zijn laatste jaren in Frankrijk - schetste de polymaat ideeën en legde wetenschappelijke onderzoeken vast op duizenden vellen papier, tegenwoordig verzameld in boekwerken die bekend staan als codices.

In dit artikel duiken we in Leonardo's aantekeningen en kiezen we 10 van zijn meest indrukwekkende uitvindingen en technische hoogstandjes - waarvan sommige de voorbode zijn van innovaties in recentere tijden.

1. Ornithopters

Onder zijn talrijke wetenschappelijke interesses koesterde Leonardo een bijzondere obsessie met vliegen. Door de anatomie van vogels te bestuderen, hoopte hij een machine te bouwen die op een dag de mens in staat zou stellen zich bij hen in de lucht te voegen.

Tegen het einde van zijn leven bundelde de polymaat zijn gedachten over dit onderwerp in een tekst die bekend staat als de Codice sul volo degli uccelli ("Codex over de vlucht van vogels"), geschreven rond 1505-06.

Tijdens Leonardo's carrière werden echter concepten voor zogenaamde vliegmachines geschetst. Typisch waren de constructies die hij tekende "ornithopters", met met membraan bedekte vleugels ontworpen om op en neer te klappen.

Of hij nu horizontaal lag of rechtop stond, de piloot bediende de machines met pedalen en hendels - hij was sterk afhankelijk van zijn fysieke kracht om van de grond te komen en in de lucht te blijven.

Detail van een van Leonardo da Vinci's vele vliegmachine ontwerpen, c1485. De tekening staat in een verzameling schetsen en aantekeningen bekend als Manuscript B in het bezit van het Institut de France in Parijs (Image Credit: Public Domain).

2. Spiraalvormige luchtschroef

Een ander opmerkelijk vliegmachineontwerp (hieronder afgebeeld) is te vinden in een verzameling van Leonardo's papieren die vandaag de dag bekend staan als Manuscript B Het apparaat, dat in de jaren 1480 werd geschetst en soms de "spiraalvormige luchtschroef" wordt genoemd, vertoont meer dan een oppervlakkige gelijkenis met een moderne helikopter.

In plaats van afzonderlijke rotorbladen heeft Leonardo's uitvinding echter een enkel schroefvormig blad, ontworpen om zich in de lucht te "boren" en de machine verticaal te laten opstijgen.

Helaas zou geen van Leonardo's vliegmachines echt hebben gewerkt. Niet alleen zouden de materialen te zwaar zijn geweest, maar menselijke spierkracht alleen is gewoon niet voldoende om dergelijke apparaten te laten vliegen.

Een hedendaags model van Leonardo's spiraalvormige luchtschroef, die meer dan 400 jaar vóór de uitvinding van de helikopter bestond (Image Credit: Citron / CC-BY-SA-3.0).

3. Parachute

Naast het bouwen van machines die mensen in staat zouden stellen om in de wolken te zweven, was Leonardo ook geïnteresseerd in het creëren van apparaten die mensen in staat zouden stellen om van grote hoogte af te dalen.

In een tekening gevonden in de Codex Atlanticus Leonardo schildert een apparaat dat lijkt op een parachute, gemaakt van versterkt doek en houten palen. Ontworpen om "12 armen breed en 12 hoog" te zijn, zou het apparaat, zo schrijft Leonardo, een man in staat stellen van een hoog gebouw af te springen "zonder zichzelf pijn te doen".

Een miniatuurversie van Leonardo's piramidevormige parachute, die in 2000 met succes werd getest door een Britse parachutist. Het originele ontwerp is te vinden in de Codex Atlanticus in Milaan (Image Credit: Nevit Dilmen / CC).

In juni 2000 bouwde de Britse parachutist Adrian Nicholas zijn eigen replica van Leonardo's "parachute", die hij testte door uit een heteluchtballon te springen op 10.000 voet boven de provincie Mpumalanga in Zuid-Afrika.

Hoewel hij kort voor de landing een conventionele parachute inzette, zweefde Nicholas vastgebonden aan Leonardo's toestel in totaal vijf minuten naar de aarde en meldde een verrassend soepele afdaling.

4. Zelfdragende brug

Leonardo was tijdens zijn leven in dienst van een aantal machtige opdrachtgevers, waaronder Ludovico Sforza, hertog van Milaan, en Cesare Borgia, zoon van paus Alexander VI.

Van de vele uitvindingen die Leonardo voor zijn opdrachtgevers deed, is een van de eenvoudigste - maar meest effectieve - een draagbare houten brug die voorkomt in de Codex Atlanticus .

Een moderne incarnatie van Leonardo's zelfdragende brug, gebouwd in Denemarken. De eenvoudige structuur was ontworpen om in enkele minuten te worden opgebouwd, waardoor hij ideaal was voor militair gebruik (Image Credit: Cntrading / CC).

De brug is ontworpen om legers te helpen bij het oversteken van watermassa's en bestaat uit verschillende houten palen met inkepingen, die zonder schroeven of andere bevestigingen worden opgericht.

Zoals blijkt uit moderne replica's (zoals die hierboven), houdt de druk van de in elkaar grijpende balken de hele constructie stevig op zijn plaats.

5. Gigantische kruisboog

Een bekendere militaire uitvinding, geschetst rond 1490, is ook te vinden in de Codex Atlanticus .

Het belachelijk grote apparaat (zoals blijkt uit de grootte van de man op de tekening hieronder), dat gewoonlijk de "reuzenkruisboog" wordt genoemd, was ontworpen om projectielen zoals rotsblokken te lanceren.

Hoewel er geen bewijs is dat er ooit een werkend prototype werd gebouwd, geloofde Leonardo dat alleen al de aanblik van dergelijke wapens de vijand angst zou aanjagen.

Leonardo's 'gigantische kruisboog', vergezeld van aantekeningen geschreven in zijn karakteristieke spiegelschrift. Het wapen - hoewel nooit gebouwd - was bewust ontworpen om intimiderend te zijn (Image Credit: Public Domain).

In het algemeen was de kruisboog één van een aantal belegeringswapens die Leonardo tekende na het bestuderen van het werk van een vroegere militair ingenieur genaamd Roberto Valturio, die een verhandeling publiceerde met de naam De re militari ('Over de militaire kunsten') in 1472.

Op hetzelfde blad als de kruisboog staan andere van dit soort apparaten afgebeeld, die een verbetering zijn van Valturio's ontwerpen.

6. Gepantserd gevechtsvoertuig

Naast zijn zogenaamde 'helikopter' en 'parachute', ontwierp Leonardo verschillende andere constructies die de voorbode zijn van innovaties uit recentere tijden.

Onder hen is de gepantserde auto die verschijnt in de Codex Arundel (onder), die vaak wordt vergeleken met een moderne tank.

Het kegelvormige voertuig, ontworpen in ca. 1487, is afgebeeld met kanonnen over de hele omtrek, waardoor het vanuit 360 graden kan aanvallen.

Cruciaal is dat de soldaten in de tank beschermd zouden zijn tegen vijandelijk vuur dankzij metalen platen die de houten schaal versterken.

Leonardo's schets van een gevechtsvoertuig of "tank", die tussen de pagina's van de Codex Arundel in de British Library (Image Credit: Public Domain).

Ongebruikelijk voor een man met zijn technische vaardigheden zijn de tandwielen in Leonardo's ondersteunende tekeningen zo geconfigureerd dat het voertuig immobiel wordt.

Dit kan een echte vergissing zijn geweest, maar sommige historici hebben beweerd dat Leonardo de fout met opzet heeft gemaakt, voor het geval zijn aantekeningen ooit gestolen zouden worden en iemand anders zou proberen het ontwerp te kopiëren.

7. Hippisch beeldhouwwerk

Hoewel in dienst van Ludovico Sforza als militair ingenieur, beloofde Leonardo ook dat hij een enorm ruitermonument zou bouwen als gedenkteken voor de overleden vader van de hertog, Francesco.

Om het beeld - dat 24 voet hoog moest worden - te maken, bestudeerde Leonardo zorgvuldig de anatomie van paarden en maakte hij berekeningen om uit te rekenen hoeveel brons er nodig zou zijn.

Het allerbelangrijkste was dat Leonardo ook innovatieve nieuwe methoden bedacht voor het gietproces, waarbij complexe machines werden ontworpen om de benodigde mallen te maken.

Een vroege studie voor Leonardo's ruitermonument voor de hertog van Milaan, gedateerd c1490. Later vereenvoudigde hij het ontwerp, omdat hij besefte dat het te ingewikkeld zou zijn om het te realiseren (Image Credit: Public Domain).

Helaas werd dit plan opgeschort na het uitbreken van de Italiaanse oorlogen in de jaren 1490, en de bronzen voorraden van Milaan werden gebruikt voor de productie van wapens.

Toen Franse troepen in 1499 Milaan binnenvielen en Sforza ten val werd gebracht, werd het project voorgoed opgegeven. Volgens een verhaal gebruikten de binnenvallende soldaten Leonardo's massieve kleimodel van het beeld als schietoefening.

8. Duikpakken

Na de invasie van Milaan, ontvluchtte Leonardo de stad en verbleef kort in Venetië.

Omdat zijn tijdelijke nieuwe thuis ook werd bedreigd door buitenlandse mogendheden (ditmaal door het Ottomaanse rijk), bood de polymaat opnieuw zijn diensten aan als militair ingenieur.

In de Codex Arundel , Leonardo toont ontwerpen voor duikpakken van leer, compleet met glazen duikbril en rietstengels.

In theorie zouden de pakken Venetiaanse soldaten in staat hebben gesteld over de zeebodem te lopen en vijandelijke schepen van onderaf te saboteren - hun ademhaling werd mogelijk gemaakt door luchttanks die op het wateroppervlak dreven.

Een van Leonardo's ontwerpen voor onderwater ademhalingsapparatuur (gevonden in de Codex Arundel ), naast een moderne museumtentoonstelling die laat zien hoe het masker over het hoofd van de duiker zou hebben gepast (Image Credit: Public Domain / Public Domain).

9. De "robot

Naast vliegmachines, bruggen en wapens maakte Leonardo ook constructies die puur voor het vermaak waren bedoeld.

Rond 1495 maakte hij plannen voor een mechanische ridder - een in harnas gehulde 'robot' die rechtop kon zitten, zijn hoofd kon bewegen en zelfs met een zwaard in zijn handen kon zwaaien.

Leonardo had zich verdiept in de studie van de anatomie en wist hoe hij het complexe systeem van tandwielen en katrollen van de ridder de bewegingen van het menselijk lichaam zo goed mogelijk kon laten nabootsen.

Hoewel een volledige tekening van de ridder niet bewaard is gebleven, slaagde de Amerikaanse robotica-expert Mark Rosheim er in 2002 in een succesvolle werkende replica te bouwen aan de hand van Leonardo's aantekeningen.

Een miniatuurmodel van Leonardo's mechanische ridder en zijn innerlijke werking tentoongesteld in Berlijn. Fragmenten van het originele ontwerp werden pas in de jaren 1950 ontdekt (Image Credit: Public Domain).

10. Mechanische leeuw

Een andere indrukwekkende automaat ontstond tegen het einde van Leonardo's leven, toen hij - in dienst van Giuliano de' Medici (broer van paus Leo X) - een mechanische leeuw bouwde als diplomatiek geschenk voor koning Frans I van Frankrijk.

Volgens hedendaagse rapporten, kon het beest lopen, zijn hoofd bewegen, en zijn borst openen om te onthullen fleurs-de-lys .

Leonardo trad namelijk in 1516 in dienst van de koning en kreeg een eigen huis in het Loiredal, waar hij drie jaar later op 67-jarige leeftijd overleed.

Leonardo werd in Amboise begraven in een kleine kapel op het terrein van het koninklijk kasteel - een relatief bescheiden laatste rustplaats voor een van de grootste geesten die de wereld ooit heeft gezien.

Een tekening van het kasteel van Amboise, Frankrijk - de stad waar Leonardo de laatste jaren van zijn leven doorbracht. De schets wordt toegeschreven aan zijn assistent, Francesco Melzi (Image Credit: Public Domain).