Printre creaturile multietajate din studioul aerisit al lui Robert Lang din Alamo, California, se numără un gândac albastru strălucitor cu coarne lungi, un centipede slinky, de culoare dună, o mantie rugătoare, cu picioarele din față ținute în sus, o cicada plină, un scorpion și un negru Horsefly.
Atât de realiste, încât unii oameni amenință că se vor împiedica de ele, aceste modele de hârtie, practic desfășurate în urmă cu 20 de ani, reprezintă o nouă frontieră în origami. Fără a se limita la păsări și bărci tradiționale, origami - arta plierii hârtiei - evoluează artistic și tehnologic, datorită unui număr mic, dar tot mai mare de matematicieni și oameni de știință din întreaga lume, inclusiv Lang. Mai mult, acest grup consideră că arta antică deține soluții elegante pentru probleme în domenii la fel de diverse precum siguranța auto, știința spațiului, arhitectura, robotica, fabricația și medicina.
Un fizician laser și fost cercetător la Laboratorul de Propulsie Jet de la NASA, Lang, 46 de ani, este un pionier în origami tehnice și de calcul, care se concentrează pe matematica din spatele artei. "Este omul renascentist al origamiului", spune Jan Polish, de la Origami USA, care are 1.700 de membri în întreaga lume. "Mulți oameni care provin de la sfârșitul științei sunt interesați în mare parte de origami ca o problemă de rezolvat. Lucrarea sa este foarte interesantă pentru că a combinat arta și matematica. Semnătura sa este un grad ridicat de realitate cu un suflu de viață. "
Lang a creat sau a respir viață în mai mult de 495 de modele complexe de noi origami, unele necesitând sute de pliuri: broaște țestoase cu cochilii modelate, răpitoare cu pene texturate, o zmeură cu 1.000 de solzi și o bifătură de dimensiunea unui boabe de floricele. Capodopera sa, creată pentru prima oară în 1987, este un ceas cu cucuri din pădurea Neagră, înaltă de 15 inci, cu dimensiuni de viață, complet cu pendul, conuri de pin și cap de cerb. Este atât de complex încât Lang i s-a cerut să-și demonstreze plierea în televiziunea japoneză - o sarcină care a durat cinci ore. Majoritatea acestor lucrări respectă o cerință înșelător de simplă - utilizarea unei singure foi de hârtie fără tăieturi sau lacrimi.
Lang, care a fost autor sau co-autor de opt cărți despre origami, a expus piese în galerii de artă și la convențiile origami din Paris, New York, Tokyo, Boston, Seattle și San Diego. În 2004, el a petrecut o săptămână în calitate de artist în reședință la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT), unde prelegerile sale au atras audiențe în picioare, din dosarele de hârtie și studenții de matematică și informatică. În septembrie trecut, a organizat cea de-a patra conferință internațională despre origami în știință, matematică și educație, desfășurată la Institutul Tehnologic din California.
"Unul dintre lucrurile care sunt cu adevărat neobișnuit în el este intuiția sa pentru hârtie și acuitatea sa tehnică la îndoirea acesteia", spune Erik Demaine, profesor asociat în inginerie electrică și informatică la MIT, care studiază toate tipurile de pliere și este un colaborator frecvent. cu Lang. „Când lucrează la o problemă, de obicei poate vedea soluția, scoate o bucată de hârtie și demonstrează-o”.
Lang a început pentru prima oară traseul său de hârtie la vârsta de 6 ani, când tatăl său, Jim, un manager de vânzări și servicii pentru o companie de echipamente din Atlanta, iar mama sa, Carolyn, casnică, i-a oferit fiului lor precoce o carte despre origami. „Îmi amintesc momentul în care am început”, își amintește Lang. "Acest lucru mi s-a părut un lucru minunat, încât ai putea să iei niște hârtie, ceva gratuit și să faci din ea jucării cu adevărat îngrijite. În esență, există o ofertă nesfârșită de materie primă."
Până la vârsta de 10 ani, Lang împăturise păsările clapate și sărind broaște și rămase fără modele publicate. „Am început să vreau să fac lucruri care nu erau în cărți și, la un moment dat, am început să îmi fac propriile modele”, spune el. El a continuat să se plieze și, când a absolvit Institutul de Tehnologie din California - cu un doctorat în fizică aplicată - arta origami a fost într-o reînviere.
Nimeni nu știe cu siguranță când sau de unde a apărut plierea hârtiei, dar se pare că a fost bine stabilit de anii 1600 în Japonia, unde mesajele de noroc și prosperitate au fost îndelung pliate în bucăți de ceremonie. Există, de asemenea, o tradiție independentă de pliere a hârtiei în Europa. Dar până la mijlocul secolului XX, practicienii au fost limitați la doar câteva sute de modele clasice și deseori repetate. Apoi, în anii '50, au început să fie publicate și expuse noi tehnici și modele create de artistul japonez origami Akira Yoshizawa. La scurt timp, experții au început să lucreze la matematica care să permită proiectarea și calculul formelor geometrice abstracte în hârtie pliată. Lang și alții utilizează geometria analitică, algebra liniară, calculul și teoria graficului pentru a rezolva problemele de origami.
La începutul anilor 90, Lang și maestrul japonez origami Toshiyuki Meguro au lovit simultan o tehnică care a revoluționat plierea. Numită acum „ambalaj cerc-râu”, tehnica le-a permis origamiștilor să facă ceva care îi evazionase întotdeauna - să creeze modele cu apendice realiste în anumite locuri. Fiecare dintre „clapele” unui design - o zonă a hârtiei care urmează să devină un picior sau o antenă, de exemplu - este reprezentată de un cerc sau o bandă. Cercurile sunt desenate sau „ambalate” pe o bucată pătrată de hârtie, ca portocalele dintr-o cutie, fără suprapuneri. Spațiile dintre cercuri pot conține benzi sau râuri, de unde și numele, ambalaj cerc-râu. Pentru prima dată, desenele care existau doar în ochii minții puteau fi reproduse în mod fiabil fără încercări și erori nesfârșite - și uneori fără rod -.
Acum, designerii de origami precum Lang ar putea scoate la iveală modele de realism uimitor, inclusiv insecte, ale căror numeroase picioare, aripi și antene au zădărnicit întotdeauna designerii. Anii 90 au devenit epoca de aur a insectelor - cunoscute de către insideri sub numele de Bug Wars. „Cineva ar crea o insectă, apoi altcineva ar face una cu aripi, apoi altcineva ar avea aripi cu pete”, își amintește Lang. „Am lucrat mult la insecte, iar la elaborarea acelor tehnici de proiectare, am dezvoltat tehnici care ar putea fi utilizate pentru mulți subiecți.”
În decursul anilor 1990, Lang a dezvoltat și un program de calculator care folosește ambalaje cerc-râu pentru a produce modele sofisticate. Numit TreeMaker, programul le permite artiștilor să deseneze pe ecran o figură de stick a unui model dorit. Apoi software-ul calculează și tipărește cel mai eficient model de cute. Un al doilea program, numit ReferenceFinder, determină succesiunea pliurilor necesare pentru crearea modelului. Lang spune că folosește programele numai rar atunci când își proiectează propriile piese, de obicei atunci când se face un brainstorming pentru structura de bază a unui anumit model. Calculatorul funcționează zgâriat, lansând o varietate de opțiuni de cute. Apoi reveniți la creion și hârtie și pliere manuală pentru a adăuga numeroasele subtilități de proiectare care încă nu există în formă algoritmică.
„Nu încerc să fac o fotografie, încerc să surprind esența, impresia de ceva”, spune Lang. "Unii subiecți la care mă întorc din nou - cizme, păsări simple. Pot să le fac într-un mod diferit și să mă apropii tot mai mult de imaginea din ochii mei despre cum ar trebui să arate. Nu ai crede că origami ar putea să fie redus la ecuații, dar unele părți ale acestuia pot fi. Dar aspectul artistic nu va fi niciodată capturat în ecuații. "
Așa cum se întâmplă, știința și arta plierii complexe păstrează potențialul de rezolvare a problemelor din tablă, structuri pliabile, cum ar fi panouri solare pentru aplicații spațiale și manipularea brațelor robotizate. În medicină, cercetările sunt în curs de dezvoltare pentru a dezvolta noi stenturi ale vaselor de sânge care se pot plia pentru introducerea în arterele slăbite, apoi se pot extinde o dată pe loc.
La carhs gmbh, fosta EASi Engineering GmbH din Germania, inginerii care încercau să simuleze desfășurarea airbag-urilor au trebuit mai întâi să modeleze aplatizarea sacului în forma sa pliată - ceva ce software-ul lor nu putea gestiona. Un algoritm computerizat dezvoltat de Lang le-a permis inginerilor să plieze diverse forme pentru simulare. Lang s-a consultat și cu inginerii de la Laboratorul Național Lawrence Livermore din California, pe un telescop spațial de nouă generație, denumit ochelari de vedere. Scopul este de a pune pe orbită telescoape uriașe - cu diametrul de până la 328 de metri, în scopuri care includ vizualizarea planetelor în afara sistemului nostru solar. Obținerea unui astfel de behemoth în spațiu reprezintă o problemă, deoarece apăsarea navetei spațiale măsoară un diametru subțire de 15 metri. Lang a conceput un model de pliere pentru un prototip cu diametrul de 16 metri, care poate fi pliat pentru transport, apoi dezbrăcat ca o floare care înflorește odată în spațiu.
Lang este, de asemenea, ocupat să scrie o a doua carte despre tehnici de îndoire matematică și să proiecteze și să plieze un gigant pteranodon de hârtie, a cărui anvergură a aripilor de 16 metri va grația Muzeului Redpath din Quebec. „Origami ca formă de artă radiază în toate direcțiile de la începuturile sale ca meșteșug tradițional”, spune el. "Nu suntem încă nicăieri aproape de limitele a ceea ce este posibil."
Beth Jensen este o scriitoare independentă cu sediul în Pleasanton, California . În ciuda interesului său pentru origami, ea încă nu a pliat cu succes o hartă rutieră, cu atât mai puțin un crab care se află .
