https://frosthead.com

Kako Origami revolucionira industrijski dizajn

Kad se Anton Willis uselio u svoj stan u San Franciscu, imao je svemirski problem: nema mjesta za njegov voljeni kajak. Odrastao je veslajući na pacifičke i lokalne vode u okrugu Mendocino. Dohvaćanje iz pohrane bila je neugodnost koju je on odlučio riješiti.

Inspiraciju je pronašao u New Yorker-ovoj priči o Robertu Lang-u, fizičaru NASA-e koji je 2001. postao umjetnik origami umjetnika 2001. Lang je primijenio matematičku pozadinu kako bi prenio umjetnost presavijanja u nove granice, stvarajući komade nikad prije moguće. Počeo je istraživati ​​praktične mogućnosti poput spremnika, medicinskih implantata i zračnih jastuka.

"Počinjem razmišljati bih li mogao saviti kajak poput papira", kaže Willis, koji je nedavno završio magisterij iz arhitekture na Kalifornijskom sveučilištu u Berkeleyu.

Kao dijete je učinio malo origami, ali ništa sofisticirano. Počeo je sklapati jedan model za drugim, vikajući se vikendom. Izrada kajakaškog oblika bila je relativno jednostavna, ali drugi set nabora za preoblikovanje jednog lista materijala u kutiju dovoljno malu za nošenje u velikom veličini ruksaka pokazao se teškim. Dvije godine i više od 25 dizajna kasnije, imao je radni prototip koji je lansirao Oru Kayak, kalifornijska tvrtka, i mahnuo ploču na temu "Shark Tank". Oru, gdje je Willis glavni dizajner, sada prodaje četiri modela sklopivih kajaka, Jedan od njih je čak i u muzeju moderne umjetnosti u San Franciscu.

Oru Kajak skupština Oru Kajak skup (Oru Kajak)

Iako o origamiju razmišljamo kao o umjetnosti, kompanije i istraživači sve više ga koriste u svemiru, medicini, robotiziranju, arhitekturi, javnoj sigurnosti i vojsci za rješavanje dosadnih problema dizajna, često za uklapanje velikih stvari u male prostore. Američko društvo inženjera strojarstva sada u svoje godišnje konferencije uključuje origami. Kao i Američko matematičko društvo.

U središtu te transformacije mali je broj znanstvenika i inženjera koji se zalažu za praktične primjene japanske umjetnosti. Glavni među njima je Lang, strastveni prozelitizam za umjetnost i znanost o origamiju. Diplomirao je na Caltechu i magistrirao na Sveučilištu Stanford, obje iz područja elektrotehnike, prije nego što je završio doktorat. iz primijenjene fizike na Caltechu. Sklopio se kao način da se opustite, dizajnirajući uglavnom kukce i životinje - pustinjačku raku, miša u zamku, mrav. Neki su mu trebali tjednima za dizajniranje i satima za odlaganje. Ubrzo nakon što je 1988. počeo raditi u NASA-inom laboratoriju za mlazni pogon (Lang je objavio više od 80 radova i imao 50 patenata), presavio je sat kukuljice u prirodnoj veličini.

2001. godine napustio je tadašnji posao u tvrtki s optičkim vlaknima JDS Uniphase kako bi se usredotočio na svoju umjetnost. Napisao je rad u kojem je izradio algoritam za dizajn origamija. Uslijedilo je još papira. Napisao je knjige, ćudljive i ozbiljne, te računalne programe s imenima poput TreeMaker i Tessellatica koji uzimaju jednostavne modele figura i stvaraju obrasce nabora. Jedan je papir upao u oči inženjera iz Nacionalnog laboratorija Lawrence Livermore, koji su radili na objektivu teleskopa koji im je bio potreban da bi ga sklopili za svoje putovanje u svemir. Pomogao je u dizajniranju prototipa objektiva veličine nogometnog igrališta za naočale, koji bi se protezao na veličinu Manhattana da je projekt financiran. Također se savjetovao o sličnom dizajnu s Laboratorijom za mlazni pogon nazvanim Starshade, ogromnim, sklopivim šarenicama koje će blokirati svjetlost udaljenih zvijezda kako bi poboljšale sposobnost svemirskog teleskopa.

Ovih dana Lang svoje vrijeme dijeli između umjetnosti i savjetovanja o širokom rasponu projekata s korporativnim i akademskim partnerima. "Svaki dobar znanstvenik dijelom je umjetnik", kaže on.

Langovi istraživački radovi privukli su Larryja L. Howella, profesora inženjera i istraživača na Sveučilištu Brigham Young, nakon što je doktorski student predložio da se pozabave origamiom kako bi stvorili inženjerska rješenja. "Shvatili smo da postoji mnogo stvari koje bismo mogli naučiti od ovih umjetnika origamija što bi nam moglo pomoći da radimo inženjering na načine koje ne bismo otkrili koristeći svoje tradicionalne pristupe", kaže on.

Surađivali su na brojnim projektima. Howell priznaje da je u početku bio oprezan, posebno kada je aplicirao za savezno financiranje. Imao je vizije senatora koji su pitali zašto savezni novac za istraživanja ide na origami, nešto što je njegov 10-godišnji unuk znao učiniti. Jedan od početnih projekata koji je financirala Nacionalna zaklada za znanost bio je projektiranje solarnog niza koji se tijekom lansiranja zbijao na 9 stopa, ali koji je širio 82 metra u svemiru za stvaranje energije. To je osiguralo vjerodostojnost za origami u visokotehnološkom dizajnu. Uslijedilo je više projekata - i više istraživačkih radova.

Howell i njegovi studenti istraživači su zaronili u medicinu, gdje je upotreba origamija za stvaranje kompaktnih uređaja posebno korisna u robotskoj kirurgiji. Izmislili su oricepse, sićušne kirurške grabilice na temelju ideje origamija nazvane chompers. Stvorili su prigušivač kako bi odgurnuli organ tijekom robotske operacije koji se može umetnuti kroz sitni rez i potom rasporediti unutar tijela. Intuitivna kirurška, tvrtka koja proizvodi da Vinci kirurški sustav, licencirala je njihove patente.

Nakon razgovora sa službenicima Agencije za domovinsku sigurnost, Howell-ov tim radio je s Langom i dizajnirao sklopivi Kevlar-štit koji štiti dvije ili tri osobe. Dogovor o licenciranju je u pregovorima. Savjetovali su se sa željezničkom tvrtkom da naprave nacrte za origami za prednji dio lokomotiva koji se sklapaju kad su automobili povezani, ali se aktiviraju kad su ispred, što ih čini aerodinamičnijima. Howell kaže da struja godišnje štedi milijun dolara na troškovima goriva. A osmislili su i prikladniju pelenu za odrasle koristeći origami.

Lang kaže da su brojni istraživači nezavisno radili na sličnom radu. "Iako za to vrijeme nisam znao za to, bilo je i drugih ljudi koji se bave matematikom, origamijem i tehnologijom", kaže on. "Mislim da nije toliko jedna osoba pokrenula ovo polje, već da smo nekako dosegli kritičnu masu ideja i ljudi s matematičkim podrijetlom koji su se uključili i vi ste procvjetali."

Harvardski robotičar koristio je origami da dizajnira grabežljivca za hvatanje mekih tjelesnih dubokomornih stvorenja poput meduza, a da im ne nanosi štetu. Istraživači Sveučilišta Oxford razvili su srčani stent koji djeluje koristeći tradicionalni origami koncept vodene bombe. Manan Arya, inženjer u Laboratoriji za mlazni pogon, dobio je nadimak "glavni origamist". Napisao je doktorski rad o korištenju origamija u svemirskim nadgradama.

Erik Demaine, profesor informatike na Massachusetts Institute of Technology i sin kipara, slijedi Langov put, puštajući origami umjetnost i istraživanje. Za svoje istraživanje o savijanju i savijanju stekao je MacArthurovu "genijalnu" potporu. "U posljednjih nekoliko godina, bilo je mnogo više uzbuđenja zbog inženjerskih i znanstvenih primjena origamija, tako da možete napraviti praktične strukture koje u osnovi mijenjaju svoj oblik", rekao je PBS-ovom anketiranom sugovorniku. "Preklapanje vam daje način razmišljanja o transformaciji oblika."

Lang misli da žalba nadilazi funkcije. "Postoji estetska elegancija origami rješenja za probleme koji su pomalo neočekivani i pomalo lijepi", zaključuje. "Kad vidite razmještajuću strukturu poput solarnog niza kako se svi ovi paneli kreću u različitim smjerovima, a zatim se odjednom proširuju na način koji nije izgledao moguće, što bilježi ljudsku maštu."

Kako Origami revolucionira industrijski dizajn