Superficies mínimas, como formas de equilibrio de tensión, son la base ideal para construir las estructuras de membrana de tensión más eficientes ligeros con un mínimo de masa y materiales.

Esta semana Frei Otto era premiado con el Premio Pritzker de Arquitectura 2015. La geometría compleja y el aspecto arquitectónico de estas estructuras de doble curvatura, así como sus espacios cubiertos sólo pueden ser estudiados en modelos tridimensionales.

'Superficies mínimas' son las superficies más pequeñas y la forma mínima de energía dentro de los límites definidos, y la tensión superficial es igual y uniforme en cualquier punto. Una superficie más pequeña bajo una carga de pretensado definida tendrá que ser más grande que cualquier carga adicional para actuar en él para que sea capaz de redistribuir el impacto a toda la circunferencia, evitando acumulación local de las fuerzas de reacción que dañaría la estructura de la membrana ligera.

Estas características especiales de las formas mínimas definen su eficiencia estructural, su ligereza y también su belleza intrínseca. Las "Estructuras superficiales mínimas" son de doble curva en cualquier punto de su superficie. Las curvaturas de la superficie puede ser sinclinal o anticlinal, definiendo planos tangenciales hacia sus rincones.

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Frei Otto nació en Siegmar, Alemania, el 31 de Mayo, 1925, y creció en Berlín. Murió el 9 de marzo de 2015 en Stuttgart, Alemania. "Frei" en alemán significa "libre"; su madre pensó su nombre después de acudir a una conferencia sobre la libertad. El padre de Otto y su abuelo fueron ambos escultores, y cuando era estudiante, trabajó como aprendiz de cantería durante sus vacaciones escolares. Como hobby se dedicó a volar y diseñó aviones de aeromodelismo - esta actividad despertó su interés sobre membranas estiradas con marcos muy delgados que pudieran responder a fuerzas aerodinámicas y estructurales.

Cuando tuvo su diploma para entrar en la universidad en 1943, Otto trató de estudiar arquitectura, pero no se le fue permitido. En su lugar, fue reclutado para la fuerza laboral. En Septiembre de 1943, Otto fue llamado a prestar servicio militar y se entrenó como piloto. El entrenamiento terminó en 1944 y Otto pasó a ser un soldado de tierra. En Abril de 1945, fue capturado cerca de Nürnberg y tomado como prisionero de guerra. Permaneció durante dos años como prisionero de guerra en un campamento cerca de Chartres en Francia. Allí trabajó como arquitecto de campo; y aprendió a construir muchas estructuras con los mínimos recursos.

Después de la guerra, en 1948, Frei Otto volvió para estudiar arquitectura en la Universidad Técnica de Berlín. Su arquitectura fue siempre una reacción contra los edificios pesados, con columnas construidas para una supuesta eternidad bajo el Tercer Reich en Alemania. El trabajo de Otto, a la contra, era ligero, abierto a la naturaleza, democrático, de bajo coste, e incluso a veces temporal.

En 1950, con los fondos de una beca, se embarcó en un viaje a través de los Estados Unidos, donde visitó la obra de Frank Lloyd Wright, Erich Mendelsohn, Eero Saarinen, Ludwing Mies van der Rohe, Richard Neutra, Charles y Ray Eames, entre otros. Durante este tiempo estudió también sociología y urbanismo en la Universidad de Virginia.

En 1952, Frei Otto se convirtió en un arquitecto independiente y fundó su propio estudio de arquitectura en Berlín. Obtuvo un doctorado en ingeniería civil en la Universidad Técnica de Berlín en 1954. Su tesis Das Hangende Dach, Gestalt und Struktur ("El techo suspendido, forma y estructura") fue publicada en alemán, polaco, español y ruso. También en 1954 comenzó a trabajar con el constructor de tiendas Peter Stromeyer en L- Stromeyer & Co. En 1955, diseñó y construyó (junto con Peter Stromeyer) tres estructuras temporales ligeras hechas de tela de algodón para el Bundesgartenschau (Exposición Federal de Jardines) en Kassel, Alemania. Estas fueron sus primeras obras con las que logró un reconocimiento nacional, en parte por la forma en que armonizaban con la naturaleza.

Frei Otto fue pionero en el uso de estructuras modernas y ligeras como tiendas de campaña para diferentes usos. Se sintió atraido por ellas, en parte por sus valores económicos y ecológicos. Ya durante la década de 1950, construyó modelos complejos para probar formas de tracción perfecta. A lo largo de su carrera, Otto siempre construyó modelos físicos para determinar la forma óptima y comprobar comportamientos. Los ingenieros de su estudio fueron los primeros usuarios de computadoras para análisis estructural en los proyectos de Frei Otto, pero los datos de entrada de estos trabajos provienen de modelos de investigación física.

En 1958, Otto fundó el primero de varias instituciones dedicados a estructuras de peso ligero - el Institute for Development of Lightweight Construction, un pequeño instituto privado - y abrió un nuevo estudio en el distrito Zehlendorf de Berlín. Durante los próximos cinco años dio clases periódicamente en Estados Unidos, como profesor invitado en Washington University, St. Louis; Yale University; University of California en Berkeley; Massachusetts Institute of Technology; y Harvard University.

El establecimiento del grupo de investigación de Biología y Construcción en la Technical University de Berlín en 1961 marcó el principio de su trabajo cooperativo entre arquitectos, ingenieros, y biólogos. Aplicaron su conocimiento de carpas, cáscaras y otras estructuras de peso ligero para entender mejor los diseños de estructuras biológicas y formas.

En 1962, Otto publicó el primer volumen de su obra principal Tensile Structures: Design, Structure and Calculation of Buildings of Cables, Nets and Membranes (el segundo volumen fue publicado en 1966). En 1964, se convirtió en el director del recién fundado Institute for Lightweight Structures (Institut für Leichte Flächentragwerke or IL) en la University of Stuttgart. El IL fue comisionado por el gobierno alemán para conducir la investigación y la planificación del pabellón alemán para la International and Universal Exposition en Montreal, Canadá, 1967, mejor conocida como la exposición del 67. Los líderes de Alemania escogieron la arquitectura de Otto para demostrar después de la Segunda Guerra Mundial la experiencia industrial, de la ingeniería y las tecnologías innovadoras. El pabellón de alemán resultante en exposición 67, creado en colaboración con Rolf Gutbrod y Fritz Leonhardt, aportó reconocimiento internacional a Frei Otto como arquitecto e ingeniero de diseño. Esto es un  ejemplo temprano de gran repercusión, el edificio solar pasivo.

El año siguiente, en 1968, Otto fue nombrado Honorary Fellow of the American Institute of Architects, y IL fue comisionado por la Olympia Baugesellschaft in Munich para desarrollar modelos constructivos para la cubierta ya proyectada del estadio deportivo principal del Parque Olímpico de Munich. El proyecto, realizado en mayo de 1972, por Günter Behnisch, Frei Otto, y Fritz Leonhardt, para las Olimpiadas de aquel año, comprendió una membrana grande para cubrir los soportes del estadio Olímpico, una estructura extensible, una cubierta de tela sobre la piscina Olímpica, y cubiertas hiperbólicas de membrana para unir los edificios y proteger a visitantes de la lluvia y el sol.

En 1969, Otto estableció el Atelier (Frei Otto) Warmbronn architectural studio cerca de Stuttgart. Allí, Otto y sus equipos investigaron los métodos de construcción que podrían ser sumamente eficaces con muy poco material. Resultó que las formas de los edificios de Otto a menudo llegaban a soluciones muy similares a las que encontramos en la naturaleza, pareciéndose a formas como cráneos de pájaro y telas de araña.

Otto escribió extensamente a lo largo de su carrera. Su libro Biology and Building se publicó en 1972 con un segundo volumen un año después. La investigación posterior de Otto lo condujo a escribir acerca de las propiedades estructurales y constructivas del bambú, los crustáceos y de las burbujas de jabón. En 1994, publicó Ancient Architects sobre invenciones estructurales desde los primeros días de la construcción.

De 1964 a 1991, Otto fue profesor de tiempo completo en la Universidad de Stuttgart y en 1991, fue nombrado profesor emérito.

Con los años, los equipos de investigación de Otto incluirían a filósofos, historiadores, naturalistas y ecologistas. Otto fue un innovador de renombre mundial en la arquitectura y la ingeniería que fue pionero en cubiertas modernas de tela sobre dispositivos de tracción y también, trabajó con otros materiales y sistemas constructivos tales como conchas de retículas, bambú y celosías de madera. Hizo importantes avances en el uso de aire como un material estructural y a las teorías neumáticas y en el desarrollo de techos retractiles. Otto puso los resultados de la investigación a disposición de otros arquitectos y siempre estuvo a favor de la colaboración en la arquitectura.

Para citar sólo dos ejemplos: 1975-1980 Otto trabajó con Rolf Gutbrod y Ted Happold para construir un gimnasio, diseñado como tienda de campaña, para la Universidad Rey Abdulaziz en Jeddah, Arabia Saudita y fue codiseñador el pabellón japonés de la Expo Hannover 2000 con el arquitecto Shigeru Ban (que recibió el Premio Pritzker de Arquitectura en 2014).

Frei Otto fue reconocido en su primera gran exposición monográfica en 1971 en el Museo de Arte Moderno (MoMA) de Nueva York. (Un rediseño de la exposición viajó más tarde en 1975 y 1977 a lugares en América del Norte, Europa, Asia y Australia). La exposición " Natural Constructions", que presenta su obra, fue organizado por el Instituto de Relaciones Internacionales en Stuttgart en 1982 y se mostro en el Institutos Goethe y en aproximadamente 80 países.

En 1984, se convirtió en miembro fundador del proyecto de investigación “Special Research Project 230 ‘Natural constructions - la construcción ligera en la arquitectura y la naturaleza’" de la Fundación Alemana de Investigación, que contó con la participación de cuatro universidades importantes en Alemania. Fue el mayor proyecto interdisciplinario de investigación alemán, contaba con de arquitectos, ingenieros, biólogos, científicos de la conducta, paleontólogos, morfólogos, físicos, teóricos del caos, médicos, historiadores y filósofos. Este proyecto se completó en 1995.

Entre sus numerosos reconocimientos, Frei Otto fue galardonado con el Premio Jefferson Thomas y la Medalla en Arquitectura de la Universidad de Virginia en 1974; la Medaille de la Recherche et de la técnica por la Academie d'Architecture de París, en 1982; el Gran Premio y Medalla de Oro de la Asociación de Arquitectos de Alemania, también en 1982. Recibió el Premio Aga Khan de Arquitectura en 1980 (junto con Rolf Gutbrod) por el centro de conferencias de La Meca, Arabia Saudí, y el Premio Aga Khan de Arquitectura en 1998 (junto con Omrania y Happold) por el Club Diplomático de Riad, Arabia Saudí. Fue nombrado miembro honorario del Instituto Real de Arquitectos Británicos, Londres, en 1982 y Miembro Honorario de la Institución de Ingenieros Estructurales, Londres, en 1986. En 1996 recibió el Gran Premio de la Asociación Alemana de Arquitectos e Ingenieros, Berlín. En 2005 fue galardonado con la Medalla de Oro del Instituto Real de Arquitectos Británicos (RIBA).

En marzo de 2015 Frei Otto muere en su alemania natal en Stuttgart, un día antes de que se diese a conocer al resto del mundo, que se le otorgaba el Premio Pritzker 2015. En realidad, su muerte activaba la declaración del premio y llegaba a todo el mundo a la vez: la pérdida del célebre arquitecto así como la concesión del primer Premio Pritzker de Arquitectura póstumo.

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