Californias Alamos asuvas Robert Langi õhulises stuudios sisalduvate mitmeharuliste olendite hulgas on säravalt sinine pika sarvega mardikas, lohvakas, härjavärvi harilik harilik harilik harilik harilik koibake, kõrgel asetsevate esijalgadega palvetav mantis, kõhn tsikaat, skorpion ja must hobuseraas.
Nii realistlikud, et mõned inimesed ähvardavad neile järele jääda, tähistavad need paberimudelid, mis olid 20 aastat tagasi praktiliselt lahti rulluvad, origamis uut piiri. Enam kui traditsiooniliste lindude ja paatidega piirduv origami - paberi voltimise kunst - areneb kunstiliselt ja tehnoloogiliselt tänu väikesele, kuid kasvavale hulgale matemaatikutele ja teadlastele kogu maailmas, sealhulgas Langi. Veelgi enam, see rühm usub, et iidne kunst pakub elegantseid lahendusi probleemidele nii mitmekesistes valdkondades nagu autoohutus, kosmoseteadus, arhitektuur, robootika, tootmine ja meditsiin.
Laserfüüsik ja NASA jugajõuseadmete laboratooriumi endine teadur Lang, 46, on pioneer tehnilises ja arvutuslikus origamis, mille keskmes on kunsti taga olevad matemaatikad. "Ta on origami renessansiajastu mees, " ütleb Jan Poola Origami USA-st, millel on 1700 liiget kogu maailmas. "Paljud inimesed, kes on pärit teaduse otsast, on origamist kui lahendatavast probleemist huvitatud. Tema looming on väga intrigeeriv, sest ta on ühendanud kunsti ja matemaatika. Tema allkiri on kõrge reaalsus ja hingeelu. "
Lang on loonud või hinganud enam kui 495 keerukale uuele origami-mudelile, millest mõned nõuavad sadu voldid: mustrilise koorega kilpkonnad, tekstureeritud sulgedega rästad, 1000 soomusega mädarõigas ja linnuke, mille suurus on popkorni tuuma. Tema meistriteos, mis loodi esmakordselt 1987. aastal, on elusuurune, 15-tollise kõrgusega Musta Metsa kägukell, mis on varustatud pendli, männikäbide ja peika peaga. See on nii keeruline, et Langil paluti Jaapani televisioonis näidata oma voltimist - viis tundi kestnud ülesanne. Enamik neist teostest vastab ühele petlikult lihtsale nõudele - ühe paberilehe kasutamine ilma jaotustükkide ja rebenditeta.
Lang, kes on kaheksa origamiraamatu autorit või kaasautorit, on eksponeerinud teoseid kunstigaleriides ja origami kokkutulekutel Pariisis, New Yorgis, Tokyos, Bostonis, Seattle'is ja San Diegos. 2004. aastal veetis ta nädala kunstnikuna residendina Massachusettsi Tehnoloogiainstituudis (MIT), kus tema loengud tõid paberkaustade ning matemaatika- ja informaatikatudengite vaatajatele ette ainult alalise ruumi. Möödunud septembris korraldas ta California tehnoloogiainstituudis neljanda rahvusvahelise teaduse, matemaatika ja hariduse origami konverentsi.
"Üks asju, mis tema jaoks on tõesti ebaharilik, on tema intuitsioon paberi vastu ja tehniline teravus selle voldimisel, " ütleb MIT-i elektrotehnika ja arvutiteaduse dotsent Erik Demaine, kes uurib igat tüüpi voltimist ja on sagedane koostööpartner koos Langiga. "Kui ta töötab mõne probleemiga, näeb ta tavaliselt lahendust, saab paberitüki välja ja demonstreerib seda."
Lang asus oma paberiteele esmakordselt 6-aastaselt, kui isa Atlanta seadmeid müüva ettevõtte müügi- ja teenindusjuht Jim ning tema ema kodutütar Carolyn kinkisid oma enneaegsele pojale origamiraamatu. "Ma mäletan seda hetke, kui ma alustasin, " meenutab Lang. "See tundus nii imeline asi, et võisite võtta mõne paberi, midagi tasuta ja teha sellest tõeliselt toredaid mänguasju. Seal on sisuliselt lõputu toorainevaru."
10-aastaselt oli Lang voldinud linde ja hüppamas kondasid ning tal olid avaldatud mudelid otsa. "Ma hakkasin tahtma teha asju, mida raamatutes polnud, ja hakkasin mingil hetkel tegema oma kujundusi, " räägib ta. Ta jätkas voltimist ja selleks ajaks, kui ta lõpetas California tehnoloogiainstituudi - rakendusfüüsika doktorikraadiga -, oli origami kunst taaselustamas.
Keegi ei tea kindlalt, millal või kust paberivoltimine alguse sai, kuid näib, et see on Jaapani 1600. aastatega hästi paika pandud, kus hea õnne ja õitsengu teated on juba ammu tseremoniaalseteks tükkideks volditud. Euroopas oli ka iseseisev paberi voltimise traditsioon. Kuid kuni 20. sajandi keskpaigani olid praktikud piirdunud vaid mõnesaja klassikalise ja sageli korduva kujundusega. Seejärel hakati 1950ndatel Jaapani origami-kunstniku Akira Yoshizawa loodud uusi tehnikaid ja kavandit avaldama ja eksponeerima. Varsti pärast seda hakkasid eksperdid töötama matemaatika kallal, mis võimaldaks kavandada ja arvutada kokkuvolditud paberis abstraktseid geomeetrilisi kujundeid. Lang ja teised kasutavad origami probleemide lahendamiseks analüütilist geomeetriat, lineaarset algebrat, arvutuslikku ja graafiteooriat.
90ndate alguses tabasid Lang ja Jaapani origami-meister Toshiyuki Meguro samaaegselt tehnikat, mis on murdmise teinud revolutsiooniks. Nüüd, kui seda nimetatakse ringjoone-jõgede pakkimiseks, võimaldas tehnika origamistel teha midagi sellist, mis oli neist alati väljunud - luua mudeleid realistlike lisadega konkreetsetesse kohtadesse. Iga disainilahenduse "klapid" - näiteks paberi ala, millest saab näiteks jalg või antenn - on tähistatud ringi või ribaga. Ringid tõmmatakse või pakitakse ruudukujulisele paberitükile, nagu apelsinid aedikus, ilma kattumiseta. Ringide vahelised tühikud võivad sisaldada ribasid või jõgesid, sellest ka nimi, ring-jõgi pakk. Esmakordselt sai ainult vaimusilmas eksisteerinud disainilahendusi usaldusväärselt reprodutseerida ilma lõputute ja mõnikord ka viljatu proovimise ja vigadeta.
Nüüd võiksid Liga sarnased origami-disainerid välja jahmatada realismi mudeleid, sealhulgas putukaid, kelle paljud jalad, tiivad ja antennid olid disainereid alati takistanud. 1990-ndad said putukate kuldajastu - seda tundsid siseringid Bug Warsi nime all. "Keegi tekitaks putuka, siis keegi teine teeks ühe tiibadega, siis oleks kellelgi teisel tiibadega täpid, " meenutab Lang. "Töötasin palju putukate kallal ja nende disainitehnikate väljatöötamisel töötasin välja tehnikad, mida saaks kasutada paljudes õppeainetes."
1990ndatel töötas Lang välja ka arvutiprogrammi, mis kasutab keerukate kujunduste tootmiseks ring-jõe pakkimist. Nimega TreeMaker võimaldab programm kunstnikel joonistada ekraanile soovitud mudeli kepi kujundi. Seejärel arvutab ja prindib tarkvara kõige tõhusama kortsumustri. Teine programm, mille nimi on ReferenceFinder, määrab mudeli loomiseks vajalike voldide jada. Lang ütleb, et ta kasutab programme oma tükkide kujundamisel väga harva, tavaliselt siis, kui ajurünnakuid teostavad konkreetse mudeli põhistruktuuri kujundamisel. Arvuti teeb jahmatustööd, lüües välja mitmesuguseid kortsutamisvõimalusi. Siis on see tagasi pliiatsi ja paberi juurde ning praktiline kokkuklapitamine, et lisada arvukad kujunduse peensused, mida algoritmilisel kujul veel pole.
"Ma ei ürita fotot teha, vaid püüan jäädvustada millegi olemuse, mulje, " räägib Lang. "Mõne teema juurde jõuan ikka ja jälle tagasi - sikaadide, lihtsate lindude juurde. Ma saan neid teha teistmoodi ja saada oma lähenemisviisist aina lähemale oma silmale, kuidas need välja peaksid nägema. Te ei arvaks, et origami võiks taandatakse võrranditeks, kuid selle mõned osad võivad. Kuid kunstilist aspekti ei võeta kunagi võrranditesse. "
Nagu juhtub, on keeruka voltimise teaduses ja kunstis potentsiaal lahendada probleeme lehtmetallides, kokkupandavates konstruktsioonides, näiteks kosmoserakendustes kasutatavad päikesepaneelid, ja robotkäte manipuleerimisega. Meditsiinis on käimas uuringud uute veresoontestentide väljatöötamiseks, mida saab nõrgestatud arteritesse sisestamiseks kokku voltida ja seejärel korra paika laiendada.
Carhs gmbh-is, endises EASi Engineering GmbH-s Saksamaal, pidid turvapadja kasutuselevõttu jäljendavad insenerid kõigepealt modelleerima koti lamendamist selle volditud kujul - midagi, mida nende tarkvara ei suutnud hallata. Langi välja töötatud arvutialgoritm võimaldas inseneridel simuleerimiseks erinevaid kujundeid kokku voltida. Lang on konsulteerinud ka California Lawrence Livermore'i riikliku labori inseneridega uue põlvkonna kosmoseteleskoobi nimeks Eyeglass. Eesmärk on panna orbiidile tohutud teleskoobid - läbimõõduga kuni 328 jalga -, mis hõlmavad planeetide vaatamist väljaspool meie päikesesüsteemi. Sellise behemoti kosmosesse pääsemine tekitab probleeme, kuna kosmosesüstiku ootel on õhuke läbimõõt 15 jalga. Lang töötas välja 16-suu läbimõõduga prototüübi jaoks kokkupandava mustri, mille saab transportimiseks kokku voltida, seejärel lahti harutada nagu lill, mis õitsema hakkab kord kosmoses.
Lang on hõivatud ka teise raamatu koostamisega matemaatilistest voltimisvõtetest ning hiiglasliku paberist pteranodoni kujundamise ja voltimisega, mille 16-suu pikkune tiivaulatus annab armu Quebecis asuvale Redpathi muuseumile. "Origami kui kunstivorm kiirgab traditsioonilisest käsitööst alates kõikidest suundadest, " ütleb ta. "Me pole ikka veel võimaluste piires."
Beth Jensen on Californias Pleasantonis asuv vabakutseline kirjanik . Hoolimata huvist origami vastu, peab ta teekaardi, veel vähem viiuliku krabi, veel edukalt kokku voltima .
