Когда Антон Уиллис переехал в свою квартиру в Сан-Франциско, у него возникла проблема с пространством: места для его любимого каяка не было. Он вырос, плавая на Тихом океане и в местных водах в округе Мендосино. Извлечение его из хранилища было неудобством, которое он решил решить.
Он черпал вдохновение в рассказе жителя Нью-Йорка 2007 года о Роберте Ланге, физике НАСА, который в 2001 году стал художником-оригами, работающим полный рабочий день. Лэнг применил свой математический фон, чтобы перенести искусство складывания в новые границы, создавая предметы, которые раньше были невозможны. Он начал изучать практические возможности, такие как контейнеры, медицинские имплантаты и подушки безопасности.
«Я начал думать о том, смогу ли я сложить каяк, как лист бумаги», - говорит Уиллис, который недавно получил степень магистра архитектуры в Калифорнийском университете в Беркли.
В детстве он сделал немного оригами, но ничего сложного. Он начал складывать одну модель за другой, дурачась по выходным. Сделать форму каяка было относительно легко, но второй набор складок для превращения одного листа материала в коробку, достаточно маленькую для переноски в негабаритном рюкзаке, оказался трудным. Через два года и более чем 25 проектов у него был рабочий прототип, который запустил калифорнийскую компанию Oru Kayak и поразил панель «Shark Tank». Ору, где Уиллис является главным дизайнером, теперь продает четыре модели складных каяков., Один из них находится даже в Музее современного искусства Сан-Франциско.
Сборка Ору Каяк (Oru Kayak) Хотя мы считаем, что оригами - это искусство, оно все чаще используется компаниями и исследователями в космосе, медицине, робототехнике, архитектуре, общественной безопасности и вооруженных силах для решения проблем с дизайном, зачастую для того, чтобы помещать большие вещи в небольшие пространства. Американское общество инженеров-механиков теперь включает оригами в свои ежегодные конференции. Как и Американское математическое общество.
В центре этой трансформации находится небольшое количество ученых и инженеров, отстаивающих практическое применение японского искусства. Главным среди них является Ланг, страстный прозелитизатор в искусстве и науке оригами. Он получил степень бакалавра в Калифорнийском технологическом институте и степень магистра в Стэнфордском университете, оба в области электротехники, прежде чем закончить докторскую диссертацию. в прикладной физике в Калтехе. Он складывался повсюду, чтобы расслабиться, создавая в основном жуков и животных - рака-отшельника, мышь в мышеловке, муравья. Некоторым потребовалось несколько недель на разработку и несколько часов, чтобы сложить. Вскоре после того, как он начал работать в Лаборатории реактивного движения НАСА в 1988 году (Лэнг опубликовал более 80 работ и имеет 50 патентов), он сложил часы с кукушкой в натуральную величину.
В 2001 году он оставил свою работу в волоконно-оптической компании JDS Uniphase, чтобы сосредоточиться на своем искусстве. Он написал статью с изложением алгоритма дизайна оригами. Последовало больше бумаг. Он написал книги, причудливые и серьезные, а также компьютерные программы с такими именами, как TreeMaker и Tessellatica, которые используют простые модели фигурок и создают шаблоны складок. Один документ попался на глаза инженерам в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса, которые работали над линзой телескопа, которую им нужно было сложить для путешествия в космос. Он помог разработать прототип объектива размером с футбольное поле для Eyeglass, которое растянулось бы до размеров Манхэттена, если бы проект финансировался. Он также консультировался по аналогичной схеме с Лабораторией реактивного движения под названием Starshade, огромной складывающейся радужной оболочкой, которая блокировала бы свет от далеких звезд, чтобы улучшить возможности космического телескопа.
В эти дни Лэнг делит свое время между искусством и консультированием по широкому кругу проектов с корпоративными и академическими партнерами. «Каждый хороший ученый - отчасти художник», - говорит он.
Исследовательские работы Ланга привлекли Ларри Л. Хауэлла, профессора и исследователя из Университета Бригама Янга, после того, как докторант предложил изучить оригами для создания инженерных решений. «Мы поняли, что у этих художников-оригами можно многому научиться, что могло бы помочь нам делать инженерные работы так, как мы не могли бы их обнаружить, используя наши традиционные подходы», - говорит он.
Они сотрудничали по ряду проектов. Хоуэлл признает, что сначала он был осторожен, особенно при подаче заявки на федеральное финансирование. У него были видения сенатора, спрашивающего, почему федеральные деньги на исследования идут на оригами, что его 10-летний внук знал, как это сделать. Один из первоначальных проектов, финансируемых Национальным научным фондом, заключался в разработке солнечной батареи, которая во время запуска уплотнялась до 9 футов, а в космосе развертывалась до 82 футов в поперечнике для выработки энергии. Это обеспечило доверие к оригами в высокотехнологичном дизайне. Больше проектов - и больше исследовательских работ - последовало.
Хауэлл и его ученики-исследователи погрузились в медицину, где использование оригами для создания компактных устройств особенно полезно в роботизированной хирургии. Они изобрели орисепс, крошечные хирургические захваты, основанные на идее оригами, называемой чомперс. Они создали ретрактор, чтобы оттолкнуть орган во время роботизированной операции, который можно вставить через крошечный разрез и затем развернуть внутри тела. Intuitive Surgical, компания, производящая хирургические системы da Vinci, лицензировала свои патенты.
После разговора с должностными лицами в Агентстве национальной безопасности, команда Хауэлла работала с Лэнгом и разработала складной кевларовый щит, который защищает двух или трех человек. Соглашение о лицензировании находится в стадии переговоров. Они проконсультировались с железнодорожной компанией, чтобы спроектировать обтекатели оригами для передней части локомотивов, которые складываются, когда вагоны связаны, но развертываются, когда они впереди, делая их более аэродинамичными. По словам Хауэлла, обтекатели экономят на топливе миллионы долларов в год. И они разработали более удобную подгузник для взрослых, используя оригами.
Ланг говорит, что ряд исследователей выполняли аналогичную работу независимо друг от друга. «Хотя я не знал об этом в то время, были другие люди, которые занимались математикой, оригами и технологиями», - говорит он. «Я думаю, что не один человек запустил эту область, но мы достигли критической массы идей и людей с математическим опытом, и у вас появилось поле».
Робот из Гарварда использовал оригами, чтобы спроектировать захват для ловли глубоководных существ с мягким телом, таких как медузы, без вреда для них. Исследователи Оксфордского университета разработали сердечный стент, который работает с использованием традиционной концепции оригами водной бомбы. Манан Арья, инженер Лаборатории реактивного движения, имеет прозвище «главный оригамист». Он написал докторскую диссертацию об использовании оригами в космических надстройках.
Эрик Демейн, профессор компьютерных наук в Массачусетском технологическом институте и сын скульптора, следует по пути Ланга, занимаясь искусством и исследованиями оригами. Он получил «гениальный» грант Макартура за исследования фолдинга и изгиба. «За последние несколько лет было гораздо больше волнений в области инженерного и научного применения оригами, что вы можете создавать практические структуры, которые в корне меняют свою форму», - сказал он интервьюеру PBS . «Складывание дает вам возможность подумать о трансформации формы».
Лэнг считает, что апелляция выходит за рамки функциональности. «В решениях оригами для решения проблем есть эстетическая элегантность, которая немного неожиданна и немного красива», - заключает он. «Когда вы видите, что развертываемая структура, такая как солнечная батарея, разворачивается со всеми этими панелями, движущимися в разных направлениях, а затем внезапно она расширяется таким образом, что это не выглядит возможным, что захватывает воображение людей»
