https://frosthead.com

Kuidas Origami revolutsiooniliselt kujundab tööstusdisaini

Kui Anton Willis oma San Francisco korterisse kolis, tekkis tal ruumiprobleem: tema armastatud süsta jaoks polnud ruumi. Ta oli üles kasvanud Mendocino maakonna Vaikse ookeani ja kohalike vete aerutades. Selle laost väljatoomine oli ebamugavus, mille ta otsustas lahendada.

Ta leidis inspiratsiooni 2007. aasta New Yorkeri loos NASA füüsikust Robert Langi kohta, kes oli 2001. aastal saanud täiskohaga origami kunstnikuks. Lang rakendas oma matemaatika tausta, et transportida uutele piiridele voldimise kunst, luues tükid, mis pole kunagi varem olnud võimalik. Ta hakkas uurima praktilisi võimalusi, nagu konteinerid, meditsiinilised implantaadid ja turvapadjad.

"Ma hakkan mõtlema, kas saaksin kajaki kokku panna nagu paberitüki, " räägib Willis, kes oli hiljuti lõpetanud Berkeley California ülikoolist arhitektuuri magistrikraadi.

Ta oli lapsena natuke origami teinud, kuid mitte midagi keerukat. Ta hakkas ühte modelli teise järel voltima, nädalavahetustel narrides. Kajaki kuju tegemine oli suhteliselt lihtne, kuid teine ​​voldikukomplekt ühe materjali lehe muundamiseks piisavalt väikeseks karbiks ülemõõdulises seljakotis vedamiseks osutus keeruliseks. Kaks aastat ja rohkem kui 25 disainilahendust hiljem oli tal töötav prototüüp, mis käivitas California ettevõtte Oru Kayak ja vajas paneeli “Shark Tanki”. Oru, kus Willis on disaini peaametnik, müüb nüüd nelja kokkupandavate süstade mudelit. . Üks neist asub isegi San Francisco moodsa kunsti muuseumis.

Oru Kajaki kokkupanek Oru süsta kokkupanek (Oru süsta)

Kui mõtleme origamile kui kunstile, kasutavad seda üha enam kosmose, meditsiini, robootika, arhitektuuri, avaliku turvalisuse ja sõjaväe ettevõtted ja teadlased, et lahendada häirivaid disainiprobleeme, sageli suurte asjade paigutamiseks väikestesse ruumidesse. Ameerika mehaanikainseneride selts lisab origami nüüd oma iga-aastastele konverentsidele. Nii on ka Ameerika Matemaatika Seltsiga.

Selle ümberkujundamise keskmes on väike arv teadlasi ja insenere, kes võitlevad Jaapani kunsti praktiliste rakenduste eest. Nende hulgas on Lang, kirglik origami kunsti ja teaduse propageerija. Enne doktorikraadi omandamist on ta omandanud bakalaureusekraadi Caltechis ja magistrikraadi Stanfordi ülikoolis, mõlemad elektrotehnika alal. rakendusfüüsikas Caltechis. Ta lõikas end lõõgastuda, kujundades peamiselt vigu ja loomi - erakukrabid, hiir hiirelõksu, sipelgas. Mõnel kulus tal kujundamiseks nädalaid ja voltimiseks mitu tundi. Vahetult pärast seda, kui ta alustas tööd NASA reaktiivmootorite laboris 1988. aastal (Lang on avaldanud üle 80 ajakirja ja tal on 50 patenti), voldis ta elusuuruses kägu kella.

2001. aastal lahkus ta oma tollasest tööst fiiberoptikaettevõttes JDS Uniphase, et keskenduda oma kunstile. Ta kirjutas paberi, milles tutvustas origami kujundamise algoritmi. Järgnes veel pabereid. Ta on kirjutanud vingeid ja tõsiseid raamatuid ning arvutiprogramme nimedega nagu TreeMaker ja Tessellatica. Üks paber köitis Lawrence Livermore'i riikliku labori inseneride pilku ja töötasid teleskoobiläätsel, mida neil oli vaja selle kosmosesse suunamiseks kokku voltida. Ta aitas kujundada Prillide jaoks jalgpalliväljaku suuruse läätse prototüübi, mis oleks projekti rahastamise korral ulatunud Manhattani suuruseks. Samuti konsulteeris ta sarnase konstruktsiooni osas Jet Propulsioni laboris nimega Starshade, mis on tohutu kokkupandav iiris, mis blokeerib kaugetest tähtedest tulevat valgust, et parandada kosmoseteleskoobi võimekust.

Nendel päevadel jagab Lang oma aja kunsti ja paljude projektide vahel konsulteerimise vahel nii ettevõtete kui ka akadeemiliste partneritega. "Iga hea teadlane on osaliselt kunstnik, " ütleb ta.

Langi uurimistööd meelitasid Brigham Youngi ülikooli inseneriprofessori ja teadlase Larry L. Howelli pärast seda, kui doktorant soovitas insenerilahenduste loomiseks uurida origami. "Mõistsime, et nendelt origami-kunstnikelt oli palju asju, mida võiksime õppida, et aidata meil teha tehnikat viisil, mida me poleks traditsiooniliste lähenemisviiside abil avastanud, " ütleb ta.

Nad on teinud koostööd paljudes projektides. Howell tunnistab, et oli alguses ettevaatlik, eriti föderaalse rahastamise taotlemisel. Tal oli nägemusi senaatorist, kes küsis, miks föderaalne teadusuuringute raha origami läks - seda teadis tema 10-aastane lapselaps. Üks Rahvusliku Teadusfondi rahastatud esialgsetest projektidest oli päikeseenergia massiivi kavandamine, mis tihendatakse käivitamise ajal 9 jalga, kuid mis jõuab energia saamiseks kogu kosmosesse 82 jalale. See tagas origami usaldusväärsuse kõrgtehnoloogilises disainis. Järgnes rohkem projekte ja rohkem uurimistöid.

Howell ja tema tudengiteadlased on sukeldunud meditsiini, kus origami kasutamine kompaktsete seadmete loomiseks on eriti kasulik robotoperatsioonil. Nad leiutasid oricepsid, pisikesed kirurgilised haaratsid, mis põhinevad origami-ideel, mida nimetatakse komadeks. Nad lõid tõmburi, et lükata robotoperatsiooni ajal elund kõrvale, mida saab pisikese sisselõike kaudu sisestada ja seejärel keha sisse viia. Da Vinci kirurgilisi süsteeme tootev ettevõte Intuitive Surgical litsentseeris nende patendid.

Pärast sisejulgeolekuagentuuri ametnikega vestlemist töötas Howelli meeskond Langiga ja kavandas kokkupandavat Kevlari kilpi, mis kaitseb kahte või kolme inimest. Litsentsitehing on läbirääkimistel. Nad pidasid nõu raudteefirmaga, et kavandada vedurite esiosa origamiümbrised, mis klapivad kokku, kui autod on ühendatud, kuid lähevad ette, kui nad ees on, muutes need aerodünaamilisemaks. Galeriid säästavad miljon dollarit aastas kütusekulusid, ütles Howell. Ja nad on kujundanud origami abil paremini istuva täiskasvanute mähe.

Lang ütleb, et mitmed teadlased tegid sarnast tööd iseseisvalt. "Kuigi ma ei teadnud sellest tol ajal, oli ka teisi inimesi, kes tegelesid matemaatika, origami ja tehnoloogiaga, " räägib ta. "Ma arvan, et asi ei olnud mitte niivõrd selles, kui üks inimene selle valdkonna käivitas, vaid selles, et jõudsime omamoodi ideede ja matemaatilise taustaga inimeste kriitilise massini ning me saime selle välja õis."

Harvardi robotist kasutas origamit, et kujundada haarats pehme kehaga süvamere-olendite, nagu meduusid, püüdmiseks neid kahjustamata. Oxfordi ülikooli teadlased töötasid välja südame stendi, mis töötab traditsioonilisel origami kontseptsioonil - veepomm. Jeti tõukejõu laboratooriumi insener Manan Arya hüüdnimi on "origamistide juht". Ta kirjutas oma doktoritöö origami kasutamisest kosmose pealisehitustes.

Massachusettsi tehnoloogiainstituudi arvutiteaduse professor ja skulptori poeg Erik Demaine on Langi radadel, tegeledes origami kunsti ja teadustööga. Ta teenis MacArthuri „geeniuse“ stipendiumi oma voltimise ja painutamise uurimise eest. "Viimase paari aasta jooksul on origami inseneri- ja teaduserakendused olnud palju põnevam, et saate teha praktilisi konstruktsioone, mis muudavad nende kuju põhimõtteliselt, " rääkis ta PBS-i intervjueerijale. "Kokkupandav annab teile võimaluse mõelda kuju ümberkujundamise üle."

Lang leiab, et kaebus ületab funktsiooni. "Origamilahendustele on esteetiline elegants, mis on natuke ootamatu ja natuke ilus, " lõpetab ta lõpetuseks. "Kui näete, et selline paigutatav struktuur nagu päikesekomplekt avaneb, kui kõik need paneelid liiguvad eri suundades, laieneb see järsku viisil, mis ei paistnud olevat võimalik, ja see haarab inimeste kujutlusvõimet."

Kuidas Origami revolutsiooniliselt kujundab tööstusdisaini