Els matemàtics estan intentant determinar la zona de la pinya (la base inferior del castell que sosté el seu pes) necessària per evitar que, en cas de caiguda, l'impacte es produeixi fora d'aquesta zona, impactant així contra el terra i possiblement causant ferides importants. Els investigadors implicats en l'estudi són de la Universitat Politècnica de Catalunya-BarcelonaTech (UPC), El Universitat de Girona (UdG), El Universitat de Lisboa, El Universitat de Warwick i el Centre de Recerca Matemàtica. El projecte es desenvolupa conjuntament amb la col·laboració de la Coordinadora de les Colles Castelleres de Catalunya.
La Castell (que es tradueix a 'castell' en català), és el torre humana que es construeix tradicionalment a les festes de tot Catalunya, representar la unitat i l'esperit d'equip. Un castell té èxit quan el muntatge i el desmuntatge es poden fer en completa successió. El muntatge s'ha acabat una vegada Castellers han pujat als seus llocs designats, i el enxaneta (el més alt casteller, generalment un nen) s'enfila al seu lloc a la part superior i aixeca una mà oberta. A part de les persones que s'enfilen per formar les parts superiors de la torre, calen altres per formar-la pinya. Els membres de la pinya actuar com una "xarxa de seguretat" si l'estructura de la torre s'ensorra, esmorteint la caiguda de persones dels nivells superiors.
Per millorar la seguretat en la construcció d'aquestes torres humanes, és fonamental avaluar els elements que intervenen en el muntatge i el sosteniment d'un castell, i els riscos que poden provocar l'ensorrament. A partir d'aquesta informació, s'ha creat un model matemàtic per alimentar un sistema de caiguda virtual, que eventualment mapejarà la probabilitat d'impacte en el pinya en cas de caiguda.
La primera part del projecte s'ha centrat a investigar la construcció d'a Castell i, concretament, els seus pilars ja que són la part més senzilla de l'estructura, i després s'ampliarà la metodologia a construccions més complexes. Aquest és el primer treball que analitza els castells proposant un model matemàtic, obtingut a partir de les forces implicades en a Castell, que estudia l'estructura d'aquestes construccions i els seus moviments.
Tenir un model permet entendre els factors mecànics clau en la construcció i l'èxit d'una torre humana. També ajuda saber com a Castell evolucionarà a partir d'una situació concreta. A més, el model analitza i simula les reaccions físiques de les persones que formen l'estructura, i pot concebre molts escenaris alternatius possibles. La segona part del projecte estarà enfocada a validar i calibrar l'estudi teòric, contrastant-lo amb les dades reals.
L'estudi considera tres punts de vista diferents i complementaris en la fase de construcció d'un pilar. En primer lloc, es modela el pilar, com un pèndol invertit controlat, per entendre i predir com evolucionarà. En segon lloc, l'equip científic afegeix les reaccions individuals de les persones que componen el castell (si s'inclinen, si fan més o menys força, si s'inclinen a un costat...). I finalment, s'estudia el problema estàtic, és a dir, es mesura la càrrega que suporta cada casteller i es proposen indicadors per predir la viabilitat del pilar.
Aquest treball científic es va originar en el marc del 158è Grup d'Estudi Europeu amb la Indústria (ESGI), celebrada al CRM a principis de 2020. En aquestes trobades, matemàtics i científics d'àmbits afins discuteixen problemes aplicats de rellevància industrial o social.
L'equip de recerca que ha format part de l'estudi està format per Marta Pellicer (UdG); Antonio Rodríguez-Ferran, Jordi Saludes i Arnau Dòria-Cerezo (UPC); Aleix March San José (CRM); José Antunes (Institut Superior Tècnic, Universitat de Lisboa), i Ferran Brosa Planella (Universitat de Warwick).
