Lorenzo Vendrame, Associate Director | SENIOR ENGINEER PM | MATERIAL AND NANOTECHNOLOGY ENGINEER – DI Works

Foto di Library of Congress su Unsplash

1. Da curiosità a rivoluzione
2. Il topo, il bue e le due ruote
3. Cinque lezioni da imparare
4. La “tecnologia bicicletta”
5. From curiosity to revolution
6. The mouse, the ox, and the two wheels
7. Five lessons to learn
8. The “bicycle technology”

“Boneshake”, letteralmente “scuoti ossa”: così veniva chiamato il velocipede che obbligava i primi coraggiosi amanti della bicicletta ad arrampicarsi in cima ai suoi 1.5 metri di altezza. Era l’invenzione del tempo e lo chiamavano così perché la sensazione di pedalare in sella a un oggetto di ferro e legno su selciati o strade sterrate non era certo un’esperienza piacevole.

Non esistevano ancora gli pneumatici, la trazione posteriore, i raggi tangenziali, e i cuscinetti a sfera. Componenti che ai più, probabilmente, non diranno granché (o forse nulla del tutto) ma che qualsiasi progettista oggi darebbe per scontati perché hanno un ruolo essenziale in molte filiere industriali.

Gli esempi? Eccone alcuni:

• Senza cuscinetto a sfera non esisterebbe la lavatrice.
• Senza gomma non esisterebbero le ruote delle automobili.
• Senza trazione posteriore sulle bici non si potrebbe andare più veloci delle nostre gambe.

Dimenticavo: quando lo “scuoti ossa” fu inventato era il 1864 e negli stessi anni videro la luce anche la fotografia al flash e la tavola periodica: un periodo in cui l’ingegno umano stava disegnando il futuro.

Da curiosità a rivoluzione

I primi “utenti” del velocipede si saranno sicuramente sentiti instabili e insicuri su quel nuovo mezzo. Ma così è l’innovazione, e quindi l’inserimento di un elemento di novità che permette di fare una nuova esperienza: quando la adottiamo per la prima volta può sembrare inutile e lasciarci frastornati, ma c’è sempre chi, con intraprendenza, proverà ad usarla.

Nel caso del velocipede, provo ad immaginare i suoi primi praticanti: sguardo concentrato, corpo un po’ teso e con l’aria di chi pensa di potercela fare. E poi una prova, una caduta, una seconda prova, ancora una caduta. Fino al momento fatidico in cui volontà e novità si incontrano per creare da un nuovo prodotto una nuova esperienza.

Tra chi resta a guardare ci sarà sempre chi dimostra scettiscismo e ironia e chi assiste con curiosità. Ma tutti si sentiranno un po’ “scossi” da quel nuovo marchingegno che li obbliga a cambiare le prospettive sul loro (ormai vecchio) mondo.

Mentre giudizi, paure e aspettative si accavallano, la vera svolta arriva quando qualcuno inizia a pensare in modo combinatorio, intuendo come una tecnologia possa essere utile a un’altra e, insieme, possa rispondere a un problema reale e concreto. Niente più marce a piedi e cavalli (e relativi escrementi nelle strade) e soprattutto niente più automobili (la cui invenzione è sostanzialmente contemporanea a quella della bici dotata di trasmissione) e con esse rumore, smog e spazio cittadino occupato inutilmente. L’innovazione, con la bicicletta, si trasforma in un qualche modo da curiosità a rivoluzione.

Il topo, il bue e le due ruote

Così è stato per il velocipede, che via via ha visto l’aggiunta del cuscinetto a sfera (nel 1869), dei raggi tangenziali (1874), della trazione posteriore (1879) e infine dello pneumatico in gomma (1887). Solo altre tre invenzioni, secondo Ivan Illich, filosofo e poliglotta austriaco, seppero rivoluzionare il mondo allo stesso livello: la ruota che tolse il peso dalle spalle dell’uomo, morsi e briglie che permisero di aumentare di cinque volte l’efficienza del cavallo con benefici incalcolabili sull’agricoltura e le navi d’altura che gettarono le basi per l’esplorazione del mondo.

Se presi singolarmente, elementi quali raggi tangenziali, cuscinetto a sfera e pneumatico possono non sembrare tecnologie così impattanti; eppure, queste innovazioni integrate e combinate in un unico prodotto (la bicicletta) hanno reso più funzionale lo spostamento dell’essere umano di 5 volte dal punto di vista energetico e di 3-4 volte in fatto di velocità.

Considerando che l’essere umano era il terzo animale più performante in termini di efficienza locomotiva dopo il topo e il bue, questo giochino di numeri ed elementi ci dà un’idea della portata dell’invenzione della bicicletta. La riassumo in tre parole: “un balzo storico”.

Cinque lezioni da imparare

La bicicletta nasce da una necessità pratica, quella di ridurre la dipendenza da cavalli e macchine inefficienti, pericolose e costose per percorrere lunghe distanze. Ma la sua vera forza, grazie ai primi “avventori”, è stata l’apertura all’integrazione di tecnologie nate in altri settori, fino a diventare il mezzo di locomozione più longevo della storia della civiltà moderna.

Da questa storia emergono indicazioni chiare ed essenziali:

• una piccola innovazione, se combinata ad altre piccole innovazioni, può creare una grande scoperta.
• conoscenze tecniche, capacità combinatorie e creatività sono driver e motori dell’innovazione.
• l’innovazione può essere scomoda all’inizio perché mette di fronte al cambiamento, e cambiare è difficile per natura.
• ogni settore può trarre benefici dalle scoperte di altri settori.
• serve coraggio, anche a costo di sembrare ingenui, per cogliere i benefici delle nuove scoperte per primi.

Lo “scuoti ossa” di metà Ottocento sembra un antenato lontanissimo delle attuali biciclette, che integrano tecnologie derivate dalle auto da corsa, dall’industria aerospaziale, dalla scienza dei materiali e delle superfici. Siamo arrivati a un tale punto di sviluppo tecnologico del mezzo che diventa lecito chiedersi: sta diventando, a sua volta, “una tecnologia” da integrare in un’altra?

La “tecnologia bicicletta”

Guardando ad alcuni dei problemi che affliggono maggiormente molte città del mondo (come l’efficienza degli spostamenti casa lavoro, la mancanza di spazio pubblico, l’inquinamento, il rumore, il pericolo per i pedoni negli attraversamenti…) c’è da chiedersi se non sia venuto il momento di integrare la “tecnologia bicicletta” nella pianificazione della mobilità urbana per creare nuove piste dedicate, hub intermodali, soluzioni di sharing evolute o altro ancora.

Designer, ingegneri, inventori, produttori e infine utilizzatori hanno creato il mezzo, adesso possiamo realizzare un nuovo concetto di mobilità che ne sfrutti appieno il potenziale.

Mi concedo un’ultima riflessione: le grandi innovazioni sono spesso la somma di innovazioni più piccole. Il coraggio, l’immaginazione, le conoscenze tecniche e le capacità di combinare elementi diversi sono ingredienti essenziali di questo processo. La bicicletta ci conferma ogni giorno l’attualità di questa teoria.

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When Innovation Rhymes with Combination: Why the Bicycle Sets the Example

Lorenzo Vendrame, Associate Director |SENIOR ENGINEER PM | MATERIAL AND NANOTECHNOLOGY ENGINEER – DI Works

“Boneshake”: that was the name given to the velocipede that forced the first brave bicycle enthusiasts to climb up to its 1.5 meters of height. It was the invention of the time, and it was called so because riding an object made of iron and wood over cobblestones or dirt roads was certainly not a pleasant experience.

There were no tires yet, no rear-wheel drive, no tangential spokes, and no ball bearings. Components that, for most people, may mean little (or nothing at all), but which any designer today would take for granted because they play an essential role in many industrial supply chains.

Examples? Here are a few:

Without the ball bearing, the washing machine would not exist.
Without rubber, car wheels would not exist.
Without rear-wheel drive on bicycles, we couldn’t go faster than our legs alone.

By the way: when the “boneshaker” was invented, it was 1864, and in those same years flash photography and the periodic table were also created: a period when human ingenuity was sketching the future.

From curiosity to revolution

The first “users” of the velocipede must have certainly felt unstable and insecure on that new device. But that’s how innovation works: the introduction of a novelty that allows for a new experience. When we first adopt it, it may seem useless and leave us dazed, but there is always someone, with initiative, willing to try it.

In the case of the velocipede, I imagine its first practitioners: focused gaze, slightly tense body, with the air of someone who thinks they can make it. Then a try, a fall, another try, another fall. Until the fateful moment when willpower and novelty meet to create not just a new product but a new experience.

Among those watching, there were surely skeptics and ironists, and others observing with curiosity. But all felt somewhat “shaken” by that contraption that forced them to change perspectives on their (by then old) world.

While judgments, fears, and expectations overlapped, the real turning point came when someone began to think in a combinatorial way, realizing how one technology could serve another and together solve a real, concrete problem. No more walking long distances, no more horses (and their droppings in the streets), and eventually no more cars (an invention almost contemporary with the bicycle equipped with transmission), along with their noise, smog, and uselessly occupied urban space. Innovation, with the bicycle, in some way transformed from curiosity into revolution.

The mouse, the ox, and the two wheels

So it was with the velocipede, which gradually saw the addition of the ball bearing (1869), tangential spokes (1874), rear-wheel drive (1879), and finally the rubber tire (1887). According to Austrian philosopher and polyglot Ivan Illich, only three other inventions revolutionized the world on a similar scale: the wheel, which took the weight off man’s shoulders; the bit and bridle, which made the horse five times more efficient, with incalculable benefits for agriculture; and deep-sea ships, which laid the foundation for world exploration.

Taken individually, elements such as tangential spokes, ball bearings, and rubber tires may not seem like impactful technologies; yet, when these innovations were integrated and combined into a single product (the bicycle), human mobility became five times more efficient in terms of energy and 3-4 times faster.

Considering that humans were the third most efficient animal in terms of locomotion, after the mouse and the ox, this playful set of numbers and elements gives us an idea of the magnitude of the bicycle’s invention. I would summarize it in three words: “a historic leap.”

Five lessons to learn

– A small innovation, if combined with other small innovations, can create a great discovery.
– Technical knowledge, combinatorial skills, and creativity are the drivers of innovation.
– Innovation can be uncomfortable at first because it forces us to face change, and change is difficult by nature.
– Every sector can benefit from discoveries in other sectors.
– Courage is needed, even at the cost of seeming naïve, to seize the benefits of new discoveries first.

The mid-19th century “boneshaker” seems a very distant ancestor of today’s bicycles, which integrate technologies derived from racing cars, the aerospace industry, and materials and surface sciences. We have reached such a point of technological development of the device that one may rightly ask: is it becoming, in turn, “a technology” to be integrated into something else?

The “bicycle technology”

Looking at some of the most pressing problems that afflict many cities around the world (such as commuting efficiency, lack of public space, pollution, noise, pedestrian safety at crossings…), one wonders if the time has come to integrate “bicycle technology” into urban mobility planning: creating new dedicated lanes, intermodal hubs, advanced sharing solutions, and more.

Designers, engineers, inventors, manufacturers, and finally users created the device; now we can realize a new concept of mobility that fully exploits its potential.

Let me leave you with one last thought: great innovations are often the sum of smaller ones. Courage, imagination, technical knowledge, and the ability to combine different elements are essential ingredients of this process. The bicycle confirms for us every day the relevance of this theory.