https://frosthead.com

Ove očaravajuće skulpture papira istražuju zrcalne strukture prirode

Matt Shlian koristio je za izradu skočnih knjiga i čestitki. Sada surađuje sa znanstvenicima koji stvaraju učinkovitije solarne ploče, rješavaju složene matematičke probleme i razumiju kako se proteini unutar stanica mogu nepravilno sakupljati i uzrokovati bolest.

Umjetnica sa sjedištem u Annu Arboru u Michiganu stvara apstraktne skulpture iz presavijenog, rezanog i lijepljenog papira. Dizajnira ih na računalu i šalje datoteke u reznica za ravne ploče - alat koji papira sitnim nožem od titana. Zatim se svaki komad prekriva, oblikuje i zalijepi rukom.

Postoji radost čistih linija, ali i kretanja. Kao da su geometrijski uzorci viđeni u islamskoj umjetnosti zaživjeli i ponavljali se glatkim poljem. Žmirkanje, živi kristalni aspekti guraju se prema gore i gotovo mole da ih se miluje nježnim vrhom prsta.

Njegova početna želja u stvaranju naguranih djela bila je istraživanje forme i svjetla, ali njegovi su impulsi odmakli od čisto umjetničkih. Znancima pokazuje svoje kreacije i pita: Što biste mogli učiniti s ovim?

U čistim linijama i poligonima koje Shlian skicira na papiru, znanstvenici vide strukture o kojima su razmišljali i u najboljim slučajevima put do novog uvida. U svom prvom govoru znanstvenicima sa Sveučilišta u Michiganu, Shlian je pokazao naborani oblik koji se mogao okretati oko sebe. Umjetnik se sjeća staničnog fiziologa Daniela Klionskog kako stoji i viče: "To je to! To je to!" Pokazalo se da je oblik jednak strukturi dvostrukog zida unutar stanica koju je Klionsky proučavao nazvanoj autofagosom, koja pomaže reciklirati rezervne stanične dijelove. Suradnja sa Shlianom pomogla je istraživaču da bolje vizualizira način kretanja autofagosoma.

Max Shtein, kemijski inženjer sa Sveučilišta u Michiganu, i njegova grupa vidjeli su mrežastu strukturu koju je Shlian stvorio rezanjem papira i primijenio je na solarne panele koje su razvijali. Rastegljiva struktura omogućava ploči da prati sunčeve pokrete.

Pitajte Shlian o bilo kojem od ovih otkrića, međutim, on će umanjiti njegov doprinos. "Iako komadi izgledaju vrlo sustavno i vrlo planirano, to dolazi mnogo kasnije", kaže on. Na svojoj web stranici on objašnjava da njegovi najbolji komadi obično proizlaze iz pogreške koja "postaje zanimljivija od izvorne ideje".

Matthew-shlian.jpg Shlian drži jedan od svojih komada. Pod utjecajem popup knjiga i ostalih zanata s papirima njegova umjetnička djela imaju kinetički element. Njima se može manipulirati, tako da se savijaju i rasklapaju, protežu i teleskopom. (Matt Shlian)

Shlian ima nezasitnu radoznalost. Njegovo djelo uključuje utjecaje zanata od papira, kirigami (koje on opisuje kao origami plus rezanje), islamske umjetnosti, arhitekture, biomimetike i glazbe. U novoj izložbi na Nacionalnoj akademiji znanosti u Washingtonu, DC, istražuje ideju kiralnosti.

Riječ kiral dolazi od grčke riječi za ruku, "χέρι", a ruke su doista najjednostavniji način objašnjenja koncepta. Lijeva i desna ruka su zrcalne slike jedna druge: lako ih možete staviti dlanom na dlan i vidjeti kako se svaki prst poravnava sa svojim partnerom na suprotnoj ruci. No, bez obzira kako okretate i okrećete jednu ruku, ona nikada neće odgovarati točnoj orijentaciji druge. Ako palci oba polažu desno, gledate stražnju stranu ruku i dlana druge.

"Što sam više razgovarao sa znanstvenicima, to sam više shvatio da je hiralnost veliki dio načina na koji gradimo", kaže Shlian. U izložbi "Chirality" njegova djela ostaju statična, ali njihovi oblici odjekuju vrtloge, zakretanja, preokrete i ponavljanja koja se odnose na pojavu.

Ova vrsta asimetrije pojavljuje se u prirodi cijelo vrijeme, ali kemičari posebnu pozornost posvećuju kiralnosti. Molekule istog kemijskog sastava često postoje u dvije konfiguracije koje su međusobno zrcalne slike. Ove uparene, lijevo-desne verzije molekula nazivaju se enantiomerima, a različiti oblici mijenjaju način na koji se molekule ponašaju. Primjerice, ulja koja se nalaze u sjemenkama kumine i metvice imaju karakteristične mirise, ali odgovorne molekule razlikuju se samo po svojoj kiralnosti.

Iz razloga što znanstvenici i dalje istražuju, priroda često daje prednost jednom enantiomeru drugom. DNK je gotovo isključivo desničar u živim organizmima, a ljevoruki ili Z-DNA može se formirati samo pod određenim uvjetima. Pukotine otvoriti ćelijama bilo čega, od ribnjaka do kornjača do ljudi, a DNK pramenovi unutar će se spiralno stubište udesno.

Značaj Chiralityja ušao je u snažan, strašan fokus prije više od pola stoljeća. U pedesetim godinama prošlog stoljeća, njemačka farmaceutska tvrtka razvila je tabletu protiv sedativa za koju su rekli da je toliko sigurna da bi je trudnice mogle uzimati za jutarnje mučnine. Nazvali su ga talidomidom. Kad kemičari sintetiziraju molekule, reakcija obično ispljune mješavinu proizvoda lijeve i desne ruke. U slučaju talidomida lijeva verzija je bila od pomoći, a desna verzija je bila toksična. Ako se uzima tijekom prvog tromjesečja trudnoće, toksični enantiomer zadavio je razvoj novih krvnih žila u plodu. Lijek je izvučen s tržišta 1961. godine, ali ne prije nego što se rodilo više od 10 000 beba sa skraćenim ili nedostajućim udovima i drugim urođenim oštećenjima.

Mnogi od te djece danas su odrasli i još se uvijek suočavaju sa posljedicama po zdravlje. Srećom, greška je dovela do masovnih reformi u načinu reguliranja lijekova.

Hiralnost postoji u mnogim granama znanosti - od biokemije do matematike. Shlian je naišao na koncept kada je započeo surađivati ​​s istraživačima u laboratoriju Sharon Glotzer. Glotzer, kemijski inženjer sa Sveučilišta u Michiganu, i njezini kolege promatraju strukture na nano nivou, uključujući i one koje se mogu samostalno sastaviti.

"Sve ove višeslojne, višeslojne oblike stavljaju u kocku na 20 strana i razbijaju ih", kaže Shlian. "Oblici se nekako stisnu i stvaraju oblik." Druga analogija može biti ako stavite Legos je u sušilici i držao ga neko vrijeme prije nego što je zaustavio da vidi je li se uspjelo spojiti i stvoriti oblike.

Inženjeri poput Glotzera mogu upotrijebiti informacije koje dobivaju iz ovih eksperimenata kako bi razumjeli kako izmisliti nove materijale koji bi se mogli upotrijebiti za izradu baterija ili čak učiniti nevidljive predmete. "Mnogo je istraživanja u dalekoj budućnosti, " kaže Glotzer na svojoj sveučilišnoj profilnoj stranici, „ali temeljni principi samo-sastavljanja koje moji studenti i ja otkrivamo postavljaju temelj toj budućnosti."

Ovo je istraživanje nadahnulo Shlianov rad pod naslovom "Apofenija". Objašnjava da ako prorežete samoljepljeni oblik stvoren drhtanjem kutije poliedra, možda ćete vidjeti neke od obrazaca koji se nalaze u umjetničkom djelu. "Apophenia", jedno od 10 koji se pojavljuju na izložbi, prikazano je u čistom bijelom papiru, ali izgleda poput gomile izrezanih dragog kamenja ili reflektirane fasete vidljive unutar kaleidoskopa ako je sva boja pobjegla.

Gledatelj može vidjeti pločice i uzorke, ali to je iluzija. Oblici imaju asimetriju kiralnosti, a oni su zrcalne slike koje se ne podudaraju u potpunosti. "Apophenia" se zapravo bavi promatranjem obrazaca gdje obrasci zapravo ne postoje ", kaže Shlian.

Djelo također ulazi u srce Shlianove vizije kiralnosti, perspektive koja se uklapa u tragičnu lekciju talidomida.

"Pretpostavljena je misao da razumijemo prirodu i imamo vlast nad njom", kaže on. "Chirality nas tjera na razmišljanje: jesmo li doista shvatili što se događa u malom obimu?"

Tipični gledatelj to pitanje možda neće vidjeti dok promatraju ravnine i krivulje Shlianovih skulptura, ali umjetnik ne namjerava podučiti. Kao i njegov posao suradnika znanstvenika, nada se potaknuti radoznalost.

"Chirality" otvorio se 15. kolovoza i ostat će prikazan do 16. siječnja 2017. u Nacionalnoj akademiji znanosti na 2101 Ustav Avenije, NW, Washington, DC Saznajte više o Shlianovom djelu u ovom snimljenom razgovoru o umjetniku i na njegovoj web stranici .

Ove očaravajuće skulpture papira istražuju zrcalne strukture prirode