https://frosthead.com

Тези хипнотизиращи скулптури на хартия изследват огледалните структури на природата

Мат Шлиан използва за проектиране на изскачащи книги и поздравителни картички. Сега той си сътрудничи с учени, които създават по-ефективни слънчеви панели, решават сложни математически проблеми и разбират как протеините вътре в клетките могат да се сгъват неправилно и да причинят заболяване.

Художникът от Ан Арбър, Мичиган, създава абстрактни скулптури от сгъната, нарязана и залепена хартия. Той ги проектира на компютър и изпраща файловете на плоска резачка - инструмент, който преглежда хартията с помощта на малко титаново острие. След това всяко парче се сгъва, оформя и залепва на ръка.

Има спокойствие в чистите линии на творбите, но и движение. Сякаш геометричните модели, наблюдавани в ислямското изкуство, оживяват и се възпроизвеждат през гладко поле. Бълбукащите, живи кристални фасети се изтласкват и почти молят да бъдат погалени с нежен пръст.

Първоначалното му желание да създава плисираните произведения беше да изследва формата и светлината, но импулсите му се отклоняват от чисто артистичните. Той показва своите творения на учените и пита: Какво бихте могли да направите с това?

В чистите линии и полигони, които Shlian извайва на хартия, учените виждат структури, над които са размишлявали и в най-добрите случаи - път към някакво ново прозрение. На първата си беседа, проведена пред учени от Мичиганския университет, Шлиан показа сгъстена форма, която може да се върти около себе си. Художникът си спомня клетъчния физиолог Даниел Клионски да стои и да вика: "Това е! Това е!" Формата се оказва същата като структура с двойни стени вътре в клетките, която Клионски изучаваше, наречена автофагосома, която помага да се рециклират резервните клетъчни части. Сътрудничеството с Шлиан помогна на изследователя по-добре да визуализира начина, по който се движи автофагозомата.

Макс Штейн, химически инженер от университета в Мичиган, и неговата група видяха мрежеста структура, която Шлиан създаде, като нарязва хартия и я прилага върху соларни панели, които разработват. Еластичната структура позволява на панела да проследява движенията на слънцето.

Попитайте Шлиан за всяко от тези открития и той ще омаловажи приноса му. "Въпреки че парчетата изглеждат много систематично и много планирано, това идва много по-късно", казва той. На своя уебсайт той обяснява, че най-добрите му парчета обикновено възникват от грешка, която „става по-интересна от първоначалната идея“.

Матей-shlian.jpg Шлиан държи едно от парчетата си. Влияние на изскачащите книги и други занаяти на хартия, неговите произведения на изкуството имат кинетичен елемент. Те могат да бъдат манипулирани, така че да се сгъват и разгъват, да се разтягат и да показват телескоп. (Мат Шлиан)

Шлиан има ненаситно любопитство. Работата му включва влияния от занаятите на хартия, киригами (които той определя като оригами плюс рязане), ислямското изкуство, архитектурата, биомиметиката и музиката. В нова изложба в Националната академия на науките във Вашингтон, окръг Колумбия, той изследва идеята за хиралността.

Думата хирал идва от гръцката дума за ръка, '' χέρι '', а ръцете наистина са най-простият начин да се обясни понятието. Лявата и дясната ръка са огледални изображения една на друга: лесно можете да ги поставите с дланта към дланта и да видите как всеки пръст се изравнява с партньора си на противоположната ръка.Но колкото и да завъртите и завъртите едната си ръка, тя никога няма да съвпада с точната ориентация на другата. ръка и дланта на другата.

"Колкото повече разговарях с учени, толкова повече осъзнавах, че хиралността е голяма част от това как ние изграждаме", казва Шлиан. В изложбата „Хиралността“ неговите произведения остават статични, но формите им предизвикват въртели, обрати, обрати и повторения, които са свързани с явлението.

Този вид асиметрия се появява в природата през цялото време, но химиците обръщат особено внимание на хиралността. Молекули от един и същ химичен състав често съществуват в две конфигурации, които са огледални изображения един на друг. Тези сдвоени, леви и десни версии на молекулите се наричат ​​енантиомери и различните форми променят начина, по който молекулите се държат. Например, маслата, открити в семената на кимията и мидата, имат характерни миризми, но отговорните молекули се различават само по своята хиралност.

Поради причини, които учените все още изследват, природата често предпочита единия енантиомер над другия. ДНК е почти изключително дясна ръка в живи организми, а лявата ръка или Z-ДНК може да се образува само при определени условия. Крекът отваря клетките на всичко - от езерни нечистотии до костенурки за хората, а ДНК нишките вътре ще се извиват спирално-стълбищно вдясно.

Значението на Chirality влезе в страхотен, ужасен фокус преди повече от половин век. През 50-те години на миналия век немска фармацевтична компания разработила успокоително хапче, за което казали, че е толкова безопасно, че бременните могат да го приемат при сутрешна болест. Наричаха го талидомид. Когато химиците синтезират молекули, реакцията обикновено изплюва смес от продукти с лява и дясна ръка. В случай на талидомид лявата версия беше полезна, а дясната версия беше токсична. Ако се приема през първия триместър на бременността, токсичният енантиомер удуши развитието на нови кръвоносни съдове в плода. Лекарството е изтеглено от пазара през 1961 г., но не преди да се родят повече от 10 000 бебета със съкратени или липсващи крайници и други вродени дефекти.

Много от тези деца вече са възрастни и все още се борят с последиците за здравето днес. За щастие грешката доведе до мащабни реформи в начина, по който се регулират фармацевтичните продукти.

Хиралността се среща в много отрасли на науката - от биохимия до математика. Шлиан попадна на концепцията, когато започна да работи с изследователи в лабораторията на Шарън Глоцер. Глоцер, химически инженер от университета в Мичиган, и нейните колеги разглеждат структури на нано ниво, включително такива, които могат да се сглобяват самостоятелно.

"Те слагат всички тези многоградни, многостранни форми - помислете за 20-странични зарчета - в кутия и ги разклащате", казва Шлиан. "Формите се сгушват и създават форма." Друга аналогия може да бъде, ако сложите Легос в сушилня и го пусна за известно време, преди да спре, за да види дали някой е успял да щракне заедно и да изгради форми.

Инженери като Glotzer могат да използват информацията, която получават от тези експерименти, за да разберат как да измислят нови материали, които биха могли да бъдат използвани за изграждане на батерии или дори да направят обектите, които покриват. „Много от тези изследвания са в далечното бъдеще“, казва Глоцер на страницата си с профил в университета, „но основните принципи на самосглобяването, които моите студенти и аз откриваме, поставят основата за това бъдеще“.

Това изследване вдъхнови парчето на Шлиан, озаглавено „Апофения“. Той обяснява, че ако прережете през самостоятелно сглобената форма, създадена чрез разклащане на кутия от многогранници, може да видите някои от моделите, които са в произведението на изкуството. „Апофения“, една от 10-те, които се появяват в експоната, е изобразена в чиста бяла хартия, но изглежда като смесица от нарязани скъпоценни камъни или отразените фасети, видени вътре в калейдоскоп, ако целият цвят избяга.

Зрителят може да види облицовка и шаблони, но това е илюзия. Формите имат асиметрия на хиралността и те са огледални изображения, които не съвпадат напълно. „Апофения всъщност се занимава с виждането на модели, където модели всъщност не съществуват“, казва Шлиан.

Парчето стига и до сърцето на визията на Шилиан за хиралност, перспектива, която се сгъва в трагичния урок за талидомид.

„Самонадеяната мисъл е, че ние разбираме природата и имаме господство над нея“, казва той. "Хиралността ни кара да се замислим: Наистина ли разбираме какво се случва в малък мащаб?"

Типичният зрител може би не вижда този въпрос, докато се вглеждат в равнините и извивките на скулптурите на Шлиан, но художникът не си поставя за цел да преподава. Подобно на работата си за своите учени сътрудници, той се надява да предизвика любопитство.

„Chirality“ отвори врати на 15 август и ще остане на изглед до 16 януари 2017 г. в Националната академия на науките на 2101 Convention Ave., NW, Вашингтон, DC Научете повече за работата на Shlian в този запис на беседа на художника и на неговия уебсайт .

Тези хипнотизиращи скулптури на хартия изследват огледалните структури на природата