Сред многократните същества в ефирното студио на Робърт Ланг в Аламо, Калифорния, са блестящосин бръмбар с дълги рогове, мършав стоножка с цвят на цвят, молещ се богомол с предни крака, държани в горната част, пълничка цикада, скорпион и черен конска муха.
Толкова реалистични, че някои хора заплашват да ги натъпчат, тези хартиени модели, на практика неразгъваеми преди 20 години, представляват нова граница в оригами. Вече не се ограничава само до традиционните птици и лодки, оригами - изкуството на сгъване на хартия - се развива художествено и технологично, благодарение на малък, но нарастващ брой математици и учени по целия свят, включително Ланг. Нещо повече, тази група вярва, че древното изкуство има елегантни решения на проблеми в различни области като автомобилната безопасност, космическата наука, архитектурата, роботиката, производството и медицината.
Лазерен физик и бивш изследовател от лабораторията за реактивни двигатели на НАСА, Lang, 46, е пионер в техническото и изчислително оригами, което се фокусира върху математиката зад изкуството. „Той е човекът на ренесанса на оригами“, казва Ян Полс от Origami USA, който има 1700 членове по целия свят. "Много хора, които идват от края на науката, се интересуват най-вече от оригами като проблем, който трябва да бъде решен. Работата му е много интригуваща, защото е комбинирал изкуство и математика. Подписът му е висока степен на реалност с глътка живот. "
Lang е създал или вдъхнал живот на повече от 495 сложни нови модели оригами, някои от които изискват стотици гънки: костенурки с шарени черупки, грабливи птици с текстурирани пера, дрънкалка с 1000 люспи и тик с размерите на пуканка. Неговият шедьовър, създаден за пръв път през 1987 г., е жив размер, 15-инчов часовник с кукувица Black Forest, пълен с махало, борови шишарки и еленска глава. Той е толкова сложен, че от Ланг беше помолен да демонстрира сгъването си на японската телевизия - задача, която отне пет часа. Повечето от тези произведения се придържат към едно измамно просто изискване - използването на един лист хартия без разфасовки или разкъсвания.
Ланг, който е автор или съавтор на осем книги за оригами, е излагал творби в художествени галерии и на конвенции за оригами в Париж, Ню Йорк, Токио, Бостън, Сиатъл и Сан Диего. През 2004 г. той прекарва една седмица като резиденция на художник в Масачузетския технологичен институт (MIT), където неговите лекции привличат аудитории само на стая в папки с хартия и студенти по математика и компютърни науки. Миналия септември той организира Четвъртата международна конференция по оригами в науката, математиката и образованието, проведена в Калифорнийския технологичен институт.
„Едно от нещата, които наистина са необичайни за него, е интуицията му за хартия и неговата техническа острота при сгъването й“, казва Ерик Демайн, доцент по електротехника и компютърни науки в MIT, който изучава всички видове сгъване и е чест сътрудник с Ланг. "Когато работи върху проблем, обикновено може да види решението, да извади лист хартия и да го демонстрира."
Ланг за първи път тръгна по своя хартиен път на 6-годишна възраст, когато баща му Джим, мениджър продажби и сервиз на компания за оборудване в Атланта, и майка му Каролин, домакин, подариха на недовършения си син книга за оригами. „Помня момента, в който започнах“, спомня си Ланг. "Това изглеждаше толкова прекрасно нещо, че можете да вземете някаква хартия, нещо безплатно и да направите наистина спретнати играчки от нея. По същество има безкраен запас от суровина."
До 10-годишна възраст Ланг сгъваше клатушкащи се птици и скачащи жаби и изчерпваше публикуваните модели. "Започнах да искам да направя неща, които не бяха в книгите, и в един момент започнах да правя свои дизайни", казва той. Продължи да сгъва и по времето, когато завършва Калифорнийския технологичен институт - с докторска степен по приложна физика - изкуството на оригами започва да се възобновява.
Никой не знае със сигурност кога или откъде произлиза сгъването на хартия, но изглежда, че е добре установен от 1600-те години в Япония, където посланията за късмет и просперитет отдавна са сгънати в церемониални парчета. Имаше и независима традиция за сгъване на хартия в Европа. Но до средата на 20 век практикуващите са били ограничени само до няколкостотин класически и често повтарящи се дизайни. След това, през 50-те години на миналия век, новите техники и дизайни, създадени от японския художник по оригами Акира Йошизава, започват да се публикуват и излагат. Скоро след това експертите започват работа по математиката, която ще позволи проектирането и изчисляването на абстрактни геометрични фигури в сгъната хартия. Ланг и други използват аналитична геометрия, линейна алгебра, смятане и теория на графиките, за да решат проблемите с оригами.
В началото на 90-те години майстор на ланг и японски оригами Тошиюки Мегуро едновременно се удари в техника, която направи революция в сгъването. Сега наречена "кръг-река опаковане", техниката позволява на оригамистите да правят нещо, което винаги ги е избягвало - да създават модели с реалистични придатъци на конкретни места. Всяка от "клапите" на дизайна - зоната на хартията, която трябва да се превърне в крак или антена, например - е представена с кръг или лента. Кръговете се начертават или „пакетират“ върху квадратна хартия, като портокали в щайга, без припокриване. Пространствата между кръговете могат да съдържат ивици или реки, откъдето идва и името, опаковка с кръг-река. За първи път проектите, съществували само в окото на ума, могат да бъдат надеждно възпроизведени без безкрайни - а понякога и безплодни - опити и грешки.
Сега дизайнери на оригами като Ланг могат да изградят модели на стряскащ реализъм, включително насекоми, чиито много крака, крила и антени винаги са нарушавали дизайнерите. Деветдесетте години се превърнаха в златния век на насекомите - известни на вътрешните хора като войните на бъгове. "Някой би създал насекомо, тогава някой друг би направил едно с крила, тогава някой друг би имал крила с петна", спомня си Ланг. "Работих много върху насекоми и при разработването на тези техники за проектиране разработих техники, които могат да се използват за много теми."
През 90-те години Lang също разработи компютърна програма, която използва опаковане на река и кръг за производството на сложни дизайни. Наречена TreeMaker, програмата позволява на художниците да нарисуват фигура на желания модел на екрана. Софтуерът след това изчислява и отпечатва най-ефективния модел на гънки. Втора програма, наречена ReferenceFinder, определя последователността на сгъванията, необходими за създаването на модела. Ланг казва, че използва програмите много рядко, когато проектира свои собствени парчета, обикновено, когато създава мозъчна атака за основната структура на конкретен модел. Компютърът върши работа, изкарвайки различни опции за сгъване. След това се връща към молив и хартия и сгъване на ръце, за да добавите многото тънкости в дизайна, които все още не съществуват в алгоритмична форма.
"Не се опитвам да направя снимка, опитвам се да уловя същността, впечатлението за нещо", казва Ланг. "Някои теми, при които се връщам отново и отново - цикади, прости птици. Мога да ги направя по различен начин и да се доближа до представата на очите на ума ми за това как трябва да изглеждат. Не бихте си помислили, че оригами може да бъде сведен до уравнения, но някои части от него могат. Но артистичният аспект никога няма да бъде уловен в уравнения. "
Както се случва, науката и изкуството на сложното сгъване притежава потенциала за решаване на проблеми в ламарината, сгъваемите структури като слънчеви панели за космически приложения и роботизирана манипулация на рамото. В медицината се провеждат изследвания за разработване на нови стентове на кръвоносните съдове, които могат да се сгънат за поставяне в отслабени артерии и след това да се разширят веднъж на място.
В carhs gmbh, преди EASi Engineering GmbH в Германия, инженерите, които се опитват да симулират разгръщане на въздушни възглавници, първо трябваше да моделират сплескването на чантата в сгъната форма - нещо, което софтуерът им не може да управлява. Компютърен алгоритъм, разработен от Lang, позволи на инженерите да сгъват различни форми за симулация. Ланг също се е консултирал с инженери от Калифорнийската национална лаборатория Лорънс Ливърмор относно новото поколение космически телескоп, наречен Eyeglass. Целта е да се поставят на орбита огромни телескопи с диаметър до 328 фута за цели, които включват гледането на планети извън нашата Слънчева система. Попадането на такъв бегемот в космоса представлява проблем, тъй като задържането на космическата совалка е с диаметър тънък 15 фута. Ланг създаде модел на сгъване за прототип с диаметър 16 фута, който може да бъде сгънат за транспорт, след което се разгъва като цвете, което цъфти веднъж в космоса.
Ланг също е заета с писането на втора книга за математическите техники на сгъване и проектирането и сгъването на гигантски хартиен птеранодон, чийто 16-футов размах на крилата ще изящ музей на Redpath в Квебек. „Оригами като форма на изкуството се излъчва във всички посоки от началото си като традиционен занаят“, казва той. "Все още не сме близо до границите на възможното."
Бет Дженсън е писател на свободна практика със седалище в Плесантон, Калифорния . Въпреки интереса си към оригами, тя все още не е успяла успешно да сгъне пътна карта, още по-малко раци-шамари .
