https://frosthead.com

Bagaimana Origami Adakah Merevolusikan Reka Bentuk Perindustrian

Apabila Anton Willis berpindah ke apartmennya di San Francisco, dia menghadapi masalah ruang: tiada ruang untuk kayaknya yang tercinta. Beliau telah membesarkan perairan Pasifik dan tempatan di Mendocino County. Mendapatkannya dari simpanan adalah kesulitan yang beliau tekun untuk menyelesaikannya.

Beliau mendapati inspirasi dalam kisah New Yorker 2007 tentang Robert Lang, seorang ahli fizik NASA yang telah menjadi artis origami sepenuh masa pada tahun 2001. Lang menerapkan latar belakang matematiknya untuk mengangkut seni lipatan ke dalam sempadan baru, mewujudkan keping tidak pernah sebelum mungkin. Dia mula meneroka kemungkinan praktikal seperti bekas, implan perubatan dan beg udara.

"Saya mula berfikir tentang jika saya dapat melipat kayak seperti sepotong kertas, " kata Willis, yang baru-baru ini menyelesaikan ijazah sarjana dalam seni bina dari University of California di Berkeley.

Dia telah melakukan sedikit origami sebagai seorang kanak-kanak, tetapi tidak ada yang canggih. Dia mula melipat satu model demi satu, menipu pada hujung minggu. Membuat bentuk kayak agak mudah, tetapi set kedua lipatan untuk mengubah lembaran tunggal bahan ke dalam kotak cukup kecil untuk dibawa dalam ransel besar terbukti sukar. Dua tahun dan lebih daripada 25 rekaan kemudiannya, dia mempunyai prototaip kerja yang melancarkan Oru Kayak, sebuah syarikat California, dan memikat panel pada "Shark Tank." Oru, di mana Willis adalah ketua pegawai reka bentuk, kini menjual empat model kayak lipat . Salah satunya adalah di Muzium Seni Moden San Francisco.

Perhimpunan Kayak Oru Oru Kayak assembly (Oru Kayak)

Walaupun kita berfikir tentang origami sebagai seni, ia semakin digunakan oleh syarikat dan penyelidik dalam ruang, perubatan, robotik, seni bina, keselamatan awam dan tentera untuk menyelesaikan masalah reka bentuk yang menyakitkan, selalunya untuk menyesuaikan perkara-perkara besar ke dalam ruang kecil. Persatuan Jurutera Mekanikal Amerika kini termasuk origami dalam persidangan tahunannya. Begitu juga dengan Persatuan Matematik Amerika.

Di tengah-tengah transformasi itu adalah sebilangan kecil saintis dan jurutera yang memperjuangkan aplikasi praktikal seni Jepun. Yang paling penting di antaranya adalah Lang, seorang penyihir yang bersemangat untuk seni dan sains origami. Beliau memperoleh ijazah sarjana muda di Caltech dan ijazah sarjana di Stanford University, kedua-duanya dalam bidang kejuruteraan elektrik, sebelum menamatkan pengajian Ph.D. dalam fizik terpakai di Caltech. Dia dilipat sepanjang jalan untuk berehat, mereka bentuk kebanyakannya bug dan haiwan-kepiting pertapa, tikus dalam perangkap tikus, seekor semut. Ada yang mengambil masa beberapa minggu untuk membuat reka bentuk dan jam untuk kali ganda. Tidak lama selepas dia mula bekerja di Makmal Jet Propulsion NASA pada tahun 1988 (Lang telah menerbitkan lebih daripada 80 kertas dan mempunyai 50 paten), dia melipat jam kucing yang bersaiz hidup.

Pada tahun 2001, beliau meninggalkan pekerjaannya di syarikat optik gentian JDS Uniphase untuk menumpukan pada seninya. Dia menulis sebuah kertas yang menggariskan algoritma untuk reka bentuk origami. Lebih banyak kertas diikuti. Beliau telah menulis buku, program aneh dan serius, dan program komputer dengan nama seperti TreeMaker dan Tessellatica yang mengambil model angka kayu sederhana dan membuat corak lipatan. Satu kertas menarik perhatian jurutera di Laboratorium Kebangsaan Lawrence Livermore yang sedang bekerja pada kanta teleskop yang mereka perlukan untuk melipatgandakan perjalanannya ke ruang angkasa. Dia membantu merancang lensa prototaip saiz lapangan bola sepak untuk Eyeglass, yang akan membentang kepada saiz Manhattan yang telah dibiayai oleh projek itu. Beliau juga berunding dengan reka bentuk yang sama dengan Makmal Propulsion Jet yang dipanggil Starshade, sebuah iris lipat yang besar yang akan menghalang cahaya dari bintang jauh untuk meningkatkan keupayaan teleskop angkasa.

Hari-hari ini, Lang membahagikan masa antara seni dan perundingan kepada pelbagai projek dengan rakan korporat dan akademik. "Setiap saintis yang baik adalah, sebahagiannya, seorang artis, " katanya.

Kertas penyelidikan Lang menarik Larry L. Howell, seorang profesor kejuruteraan dan penyelidik di Brigham Young University, selepas seorang pelajar doktoral mencadangkan mencari origami untuk mencipta penyelesaian kejuruteraan. "Kami menyedari terdapat banyak perkara yang dapat kita pelajari daripada artis-artis origami ini yang boleh membantu kami melakukan kejuruteraan dengan cara yang tidak akan kami temui menggunakan pendekatan tradisional kami, " katanya.

Mereka telah bekerjasama dalam beberapa projek. Howell mengakui beliau berhati-hati pada mulanya, terutamanya apabila memohon pembiayaan persekutuan. Dia mempunyai visi seorang senator yang bertanya mengapa wang penyelidikan persekutuan pergi ke origami, sesuatu yang cucu berusia 10 tahun tahu bagaimana untuk melakukannya. Salah satu projek awal yang dibiayai oleh Yayasan Sains Kebangsaan sedang merekabentuk pelbagai suria yang dipadatkan hingga 9 kaki semasa dilancarkan, tetapi dikerahkan kepada 82 kaki di ruang angkasa untuk menjana kuasa. Itu memberikan kredibiliti untuk origami dalam reka bentuk berteknologi tinggi. Lebih banyak projek dan lebih banyak kertas penyelidikan-diikuti.

Howell dan penyelidik pelajarnya telah menyelam ke dalam bidang perubatan, di mana menggunakan origami untuk membuat peranti padat amat berguna dalam pembedahan robot. Mereka mencipta oriceps, pengikat pembedahan kecil berdasarkan idea origami yang disebut chompers. Mereka mencipta retractor untuk mengetepikan organ semasa pembedahan robotik yang boleh dimasukkan melalui hirisan kecil dan kemudian digunakan di dalam badan. Pembedahan Intuitif, syarikat yang membuat Sistem Pembedahan da Vinci, melesenkan paten mereka.

Selepas bercakap dengan pegawai di Badan Keamanan Homeland, pasukan Howell bekerja dengan Lang dan merancang perisai Kevlar yang boleh dilindung yang melindungi dua atau tiga orang. Perjanjian pelesenan dalam rundingan. Mereka berunding dengan syarikat kereta api untuk merancang fairy origami untuk bahagian depan lokomotif yang melipat apabila kereta dihubungkan, tetapi dipasang ketika mereka berada di depan, menjadikan mereka lebih aerodinamis. Fairings menjimatkan satu juta dolar setahun dalam kos bahan api, kata Howell. Dan mereka telah merancang lampin dewasa yang sesuai dengan menggunakan origami.

Lang berkata beberapa penyelidik melakukan kerja sama secara bebas. "Walaupun saya tidak tahu mengenainya pada masa itu, ada orang lain yang bermain dengan matematik, origami dan teknologi, " katanya. "Saya rasa tidak banyak orang yang melancarkan bidang ini, tetapi kita telah mencapai banyak idea-idea yang kritikal dan orang-orang dengan latar belakang matematik terlibat dan anda mempunyai bidang ladang."

Seorang ahli robotik Harvard menggunakan origami untuk merekabentuk penangkap untuk menangkap makhluk-makhluk dalam laut yang berbadan lembut seperti ubur-ubur tanpa membahayakan mereka. Penyelidik Universiti Oxford mengembangkan stent jantung yang berfungsi menggunakan konsep origami tradisional bom air. Manan Arya, seorang jurutera di Makmal Jet Propulsion, mempunyai nama samaran "origamist in chief." Beliau menulis tesis doktornya mengenai penggunaan origami dalam superstruktur ruang angkasa.

Erik Demaine, seorang profesor dalam sains komputer di Massachusetts Institute of Technology dan anak seorang pengukir, mengikuti laluan Lang, seni origami dan penyelidikan. Beliau memperoleh geran MacArthur "genius" untuk penyelidikannya mengenai lipatan dan lenturan. "Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, terdapat lebih banyak keseronokan mengenai aplikasi kejuruteraan dan sains origami, supaya anda dapat membuat struktur praktikal yang secara asasnya mengubah bentuknya, " katanya kepada pewawancara PBS . "Lipatan memberi anda cara untuk memikirkan transformasi bentuk."

Lang berfikir rayuan itu melebihi fungsi. "Terdapat keanggunan estetik kepada penyelesaian origami terhadap masalah yang sedikit tidak dijangka dan sedikit cantik, " katanya. "Apabila anda melihat struktur yang boleh digerakkan seperti pelbagai suria yang terbuka dengan semua panel ini bergerak ke arah yang berbeza dan tiba-tiba ia berkembang dengan cara yang tidak kelihatan mungkin, yang menangkap imaginasi orang ramai."

Bagaimana Origami Adakah Merevolusikan Reka Bentuk Perindustrian