L’indagine che Leonardo compì sugli elementi macchinali ne rivela la straordinaria competenza meccanica e ingegneristica. La sua attenzione si rivolse a meccanismi e ingranaggi come la vite senza fine, la ruota dentata, il rocchetto, la puleggia, le molle che, assemblati in vario modo, potevano dare luogo ad una serie pressoché infinita di macchine più o meno complesse.

Il sistema di scomposizione delle macchine nei singoli ingranaggi per meglio analizzarli viene definito anche con l’espressione “anatomia delle macchine” per la stretta analogia con il metodo adottato da Leonardo per lo studio del corpo umano. Agli elementi macchinali Leonardo aveva intenzione di dedicare un vero e proprio trattato, come emerge dal Codice di Madrid I, per mettere in evidenza in maniera analitica le caratteristiche, le diverse possibilità di impiego e le potenzialità di resa dei singoli meccanismi.

Nella sezione ricostruzioni digitali affiancano i modelli lignei esposti in un confronto tra reale e virtuale, che consente di immaginare e capire a pieno il funzionamento delle macchine. Un’applicazione immersiva con visore Oculus di realtà virtuale permette di andare oltre  l’esperienza di visita reale per  toccare “con mano”, mettere in funzione e addirittura  smontare quattro ingranaggi disegnati da Leonardo.

Leonardo esplorò approfonditamente il corpo umano, macchina dalla quale era affascinato e che reputava ben più perfetta di quelle create dall’uomo. Voleva capirne il funzionamento, la composizione e le dinamiche legate alla morte.  Il maestro si accosta agli studi di anatomia per poter meglio raffigurare il corpo umano; ma la curiosità e l’animo da scienziato di Leonardo lo porterà ben presto ad approfondire i suoi studi e le sue ricerche passando dalla superficie (muscoli, nervi, ossa) allo studio degli organi interni.

Leonardo studiò il corpo umano durante tutta la vita attraverso l’osservazione diretta e praticando la dissezione. Le sue indagini nascono dall’esigenza di conoscere il corpo umano per la rappresentazione pittorica ma anche dall’intento di compiere un vero e proprio studio anatomico.

Le raffinate sculture in ceroplastica della sezione di anatomia del Museo, realizzate da artisti dell’Accademia di Brera,  riproducono fedelmente  i disegni anatomici di Leonardo.

Affascinato da tutti quegli elementi meccanici che all’interno degli orologi garantiscono la trasmissione dei movimenti, Leonardo mostrò particolare interesse per gli strumenti atti alla misurazione del tempo. Su di essi compì una sorta di dissezione anatomica alla continua ricerca di soluzioni con le quali ottenere livelli sempre più sofisticati di automazione.

Con il progredire dei suoi studi di meccanica si concentrò sul meccanismo di scappamento intuendo che dispositivi analoghi avrebbero potuto essere utilizzati anche per le macchine della manifattura tessile.

Nei suoi manoscritti Leonardo raffigurò alcuni orologi del tempo come l’orologio planetario dell’Abbazia di Chiaravalle, nei pressi di Milano e l’astrario di Giovanni Dondi per il Palazzo Visconteo di Pavia.

Leonardo dedicò larga attenzione allo studio del complesso e articolato ciclo produttivo della manifattura tessile, ideando macchine per torcere e binare il filo, per filare e per tessere. I suoi progetti, sono talvolta puntuali interventi di miglioria volti alla parziale o completa meccanizzazione delle principali fasi del ciclo manifatturiero, altre volte si proiettano arditamente verso il sistema di fabbrica e di produzione in serie.

Interessato anche alle diverse operazioni di finitura dei tessuti, Leonardo disegnò macchine per garzare e cimare i panni; il battiloro automatico costituisce un originale invenzione per rendere automatico il processo di battitura dei metalli preziosi utilizzati nella produzione di filati e tessuti auroserici.

Nel 1420 Filippo Brunelleschi iniziò quella che fu una delle imprese più significative del Rinascimento italiano: la costruzione della cupola del duomo di Firenze.

Gli argani e le gru da lui progettate per sollevare e posizionare con precisione enormi pesi, fino a raggiungere i quasi cento metri d’altezza dal suolo, segnarono profondamente il giovane Leonardo e altri artisti-ingegneri a lui contemporanei quali: Mariano di Iacopo, Francesco di Giorgio, Buonaccorso Ghiberti e Giuliano da San Gallo. A loro si deve il merito di aver tramandato, nei loro taccuini, perenne memoria di tali congegni che costituirono uno scatto decisivo nella tecnologia delle macchine da cantiere.

L’esperienza di Leonardo presso il cantiere del Duomo di Firenze è raccontata nel filmato presente in sala, che illustra brevemente in quale contesto storico e artistico questa grande impresa nacque: quello della Firenze del Quattrocento, in cui gli artisti più rinomati, tra cui Brunelleschi, lavoravano alla realizzazione di opere grandiose destinate a celebrare il prestigio dei committenti, spesso ricchi esponenti delle cosiddette Arti, le corporazioni di mestieri che furono responsabili dell’incredibile sviluppo economico della città.