https://frosthead.com

Как Origami революционизира индустриалния дизайн

Когато Антон Уилис се премести в апартамента си в Сан Франциско, той имаше космически проблем: няма място за любимия си каяк. Той е пораснал, затъмнявайки тихите и местните води в окръг Мендосино. Извличането му от хранилището беше неудобство, което той беше решен да реши.

Той намери вдъхновение в историята на Ню Йоркър от 2007 г. за Робърт Ланг, физик от НАСА, който се превърна в художник на оригами на пълен работен ден през 2001 г. Ланг приложи математическия си фон, за да транспортира изкуството да сгъваш в нови граници, създавайки парчета никога преди това не е възможно. Той започваше да изследва практически възможности като контейнери, медицински импланти и въздушни възглавници.

„Започвам да мисля дали бих могъл да сгъна каяк като лист хартия“, казва Уилис, който наскоро завърши магистърската си степен по архитектура от Калифорнийския университет в Бъркли.

Той беше направил малко оригами като дете, но нищо изтънчено. Започна да сгъва един модел след друг, като се заблуждава през почивните дни. Оформянето на форма на каяк беше сравнително лесно, но втори комплект гънки, за да се трансформира единичният лист материал в кутия, достатъчно малка, за да се носят в голям размер раница, се оказа трудно. Две години и повече от 25 дизайна по-късно, той има работещ прототип, който лансира Oru Kayak, калифорнийска компания, и удиви панела на "Shark Tank". Ору, където Уилис е главен дизайнер, сега продава четири модела сгъваеми каяци, Един от тях е дори в музея за модерно изкуство в Сан Франциско.

Монтаж на Oru Kayak Монтаж на Ору Каяк (Oru Kayak)

Въпреки че мислим за оригами като за изкуство, то все повече се използва от компании и изследователи в областта на космоса, медицината, роботиката, архитектурата, обществената безопасност и военните за решаване на неприятни дизайнерски проблеми, често за да се поберат големи неща в малки пространства. Американското дружество на машинните инженери вече включва оригами в своите годишни конференции. Така е и с Американското математическо дружество.

В центъра на тази трансформация е малък брой учени и инженери, застъпващи практическите приложения на японското изкуство. На първо място сред тях е Ланг, страстен прозелитизатор за изкуството и науката за оригами. Печели бакалавърска степен в Калтех и магистърска степен в университета в Станфорд, и двете по електротехника, преди да завърши докторска степен. по приложна физика в Калтех. Той се сгъваше като начин да се отпуснете, проектирайки най-вече бъгове и животни - рак-отшелник, мишка в мишка, мравка. Някои му отнеха седмици за проектиране и часове за сгъване. Малко след като през 1988 г. той започва работа в лабораторията за реактивни двигатели на НАСА (Ланг е публикувал повече от 80 документа и има 50 патента), той сгъва часовник с кукувица в натурален размер.

През 2001 г. той напуска тогавашната си работа във фирмата за оптични влакна JDS Uniphase, за да се съсредоточи върху изкуството си. Той написа книга, очертаваща алгоритъм за дизайн на оригами. Последваха още документи. Той е написал книги, причудливи и сериозни, и компютърни програми с имена като TreeMaker и Tessellatica, които вземат прости модели фигури с пръчки и създават модели на гънки. Една хартия хвана окото на инженерите от Националната лаборатория на Лорънс Ливърмор, които работеха върху обектив на телескоп, който им трябваше да се сгъне за пътуването му в космоса. Той помогна за проектирането на прототип на обектива с размерите на футболно игрище за очила, което щеше да се простира до размера на Манхатън, ако проектът беше финансиран. Той също се консултира по подобен дизайн с Лабораторията за реактивни двигатели, наречена Starshade, необятен, сгъващ се ирис, който ще блокира светлината от далечни звезди, за да подобри възможностите на космическия телескоп.

В наши дни Ланг разделя времето си между изкуството и консултирането на голямо разнообразие от проекти с корпоративни и академични партньори. "Всеки добър учен отчасти е художник", казва той.

Изследователските документи на Ланг привлякоха Лари Л. Хоуъл, професор по инженерство и изследовател от университета в Бригъм Йънг, след като докторант предложи да се проучи оригами, за да създаде инженерни решения. „Разбрахме, че има много неща, които можем да научим от тези художници по оригами, които биха могли да ни помогнат да правим инженеринг по начини, които не бихме открили, използвайки традиционните си подходи“, казва той.

Те са сътрудничили на редица проекти. Хауел признава, че е бил предпазлив в началото, особено когато кандидатства за финансиране от федералното правителство. Имаше видения на сенатор, питащ защо федералните пари за научни изследвания отиват за оригами, нещо, което 10-годишното му внуче знаеше как да направи. Един от първоначалните проекти, финансиран от Националната научна фондация, беше проектирането на слънчева решетка, която се уплътняваше на 9 фута по време на изстрелването, но се разгръщаше на 82 фута в пространството, за да генерира енергия. Това осигури надеждност за оригами във високотехнологичния дизайн. Следват още проекти - и още научни документи.

Хоуъл и неговите учени изследователи са се потопили в медицината, където използването на оригами за създаване на компактни устройства е особено полезно в роботизираната хирургия. Те са изобретили орицепсите, мънички хирургически грайфери, базирани на идея за оригами, наречена chompers. Те създадоха прибиращо устройство, за да отблъснат орган по време на роботизирана хирургия, който може да бъде вкаран през малък разрез и след това да се разгърне вътре в тялото. Интуитивната хирургическа, компанията, която прави Da Vinci хирургичните системи, лицензира техните патенти.

След разговори с служители в Агенцията за вътрешна сигурност екипът на Хоуел работи с Ланг и проектира сгъваем кевларов щит, който защитава двама или трима души. Лицензионна сделка е в преговори. Те се консултираха с железопътна компания за проектиране на оригиналните обшивки за предната част на локомотивите, които се сгъват, когато вагоните са свързани, но се разгръщат, когато са отпред, което ги прави по-аеродинамични. Хайдингът спестява милион долара годишно на разходите за гориво, казва Хоуъл. И са проектирали по-подходящ памперс за възрастни с помощта на оригами.

Ланг казва, че редица изследователи са вършили подобна работа независимо. „Въпреки че не знаех за това навремето, имаше и други хора, занимаващи се с математика, оригами и технологии“, казва той. "Мисля, че не един човек даде старт на това поле, а в това, че по някакъв начин достигнахме критична маса идеи и хора с математически произход да се включат и вие разцъфтяхте."

Един харвардски роботист използва оригами за проектиране на грабител за улов на мекокожи дълбокоморски същества като медузи, без да им навреди. Учените от университета в Оксфорд разработиха сърдечен стент, който работи, използвайки традиционната концепция за оригами на водна бомба. Манан Аря, инженер в лабораторията за реактивни двигатели, има прозвището „главен оригамист“. Той пише докторската си дисертация за използването на оригами в космическите надстройки.

Ерик Демайн, професор по компютърни науки в Масачузетския технологичен институт и син на скулптор, следва пътя на Ланг, като изкуства оригами изкуство и изследвания. Той спечели „гениален“ грант на MacArthur за своите изследвания за сгъване и огъване. "През последните няколко години имаше много повече вълнения относно инженерните и научните приложения на оригами, че можете да направите практически структури, които съществено променят формата си", каза той пред интервюиращ от PBS . „Сгъването ви дава начин да мислите за трансформацията на формата.“

Ланг смята, че обжалването надхвърля функцията. "Има естетическа елегантност на оригами решения на проблеми, които са малко неочаквани и малко красиви", заключава той. "Когато видите разгъваема структура като слънчев масив да се разгръща с всички тези панели да се движат в различни посоки и след това изведнъж се разширява по начин, който не изглежда възможен, който улавя въображението на хората."

Как Origami революционизира индустриалния дизайн