https://frosthead.com

Te očarljive papirne skulpture raziskujejo naravo zrcalne strukture

Matt Shlian je oblikoval pojavne knjige in voščilnice. Zdaj sodeluje z znanstveniki, ki ustvarjajo učinkovitejše sončne panele, rešujejo zapletene matematične težave in razumejo, kako se lahko beljakovine znotraj celic nepravilno zložijo in povzročijo bolezen.

Umetnica Ann Arbor iz Michigna ustvarja abstraktne skulpture iz prepognjenega, narezanega in zlepljenega papirja. Oblikuje jih v računalniku in datoteke pošlje v rezalnik ploščatih ploterjev - orodje, ki papir prebije z majhnim rezilom iz titana. Nato vsak kos zložimo, oblikujemo in zlepimo z roko.

Mirnost del je čista, vendar tudi gibanje. Kot da bi geometrijski vzorci, ki jih vidimo v islamski umetnosti, zaživeli in se ponavljajo po gladkem polju. Žvečilne, žive kristalne fasete se potiskajo navzgor in skorajda prosijo, da jih božate z nežnim prstom.

Njegova prvotna želja pri ustvarjanju nagubanih del je bila raziskovanje forme in svetlobe, toda njegovi impulzi so odhajali od čisto umetniških. Znanstvenikom pokaže svoje stvaritve in vpraša: Kaj bi lahko naredili s tem?

V čistih linijah in poligonih, ki jih Shlian skicira v papirju, znanstveniki vidijo strukture, o katerih so razmišljali, in v najboljših primerih pot do nekega novega vpogleda. Na svojem prvem govoru, ki so ga opravili znanstveniki z univerze v Michiganu, je Shlian pokazal nagubano obliko, ki bi se lahko vrtela okoli sebe. Umetnik se spominja celičnega fiziologa Daniela Klionskega, ki stoji in kriči: "To je to! To je to!" Izkazalo se je, da je oblika enaka strukturi z dvojnim zidom znotraj celic, ki jo je preučeval Klionsky, imenovani avtofagosom, ki pomaga reciklirati rezervne celične dele. Sodelovanje s Shlianom je raziskovalcu pomagalo bolje predstaviti, kako se giblje avtofagosom.

Max Shtein, kemijski inženir na univerzi v Michiganu, in njegova skupina so videli mrežno strukturo, ki jo je Shlian ustvaril z rezanjem papirja in nanašal na sončne panele, ki so jih razvijali. Raztegljiva struktura omogoča, da plošča spremlja gibanje sonca.

Vprašajte Shlian o katerem koli od teh odkritij in on bo omalovažil njegove prispevke. "Čeprav so komadi videti zelo sistematično in zelo načrtno, to pride veliko kasneje, " pravi. Na svoji spletni strani pojasnjuje, da njegovi najboljši deli običajno nastanejo iz napake, ki "postane bolj zanimiva od prvotne ideje".

matthew-shlian.jpg Shlian drži enega od svojih kosov. Njegova umetniška dela so pod vplivom popup knjig in drugih papirnatih izdelkov kinetični element. Z njimi je mogoče manipulirati, tako da se zložijo in odvijejo, raztegnejo in teleskopom. (Matt Shlian)

Shlian ima nenasitno radovednost. Njegovo delo vključuje vplive iz papirne obrti, kirigami (ki jo opisuje kot origami plus rezanje), islamske umetnosti, arhitekture, biomimetike in glasbe. V novi razstavi na Nacionalni akademiji znanosti v Washingtonu, DC, raziskuje idejo o kiralnosti.

Beseda kiral izvira iz grške besede za roko, "" χέρι, "roke pa so resnično najpreprostejši način razlage koncepta. Leva in desna roka sta si ogledala med seboj: z lahkoto jih postavite z dlanjo na dlan in vidite kako se vsak prst poravna s partnerjem na nasprotni strani. Toda ne glede na to, kako zasukate in obrnete eno roko, se ta nikoli ne bo ujemala s točno usmeritvijo druge. Če palca oba kažeta desno, gledate na hrbtni strani ene roko in dlan druge.

"Bolj ko sem se pogovarjal z znanstveniki, bolj sem spoznal, da je kiralnost velik del tega, kako gradimo, " pravi Shlian. V razstavi "Chirality" njegova dela ostajajo statična, vendar njihove oblike vzbujajo vrtine, zasuke, preobrate in ponavljanja, ki se nanašajo na pojav.

Ta vrsta asimetrije se ves čas pojavlja v naravi, vendar so kemiki posebno pozornost namenjeni kiralnosti. Molekule iste kemične sestave pogosto obstajajo v dveh konfiguracijah, ki sta si ogledali drug drugega. Te seznanjene, levo-desne različice molekul imenujemo enantiomeri in različne oblike spreminjajo način vedenja molekul. Na primer, olja, ki jih najdemo v semenih kumine in metine mete, imajo izrazit vonj, vendar se odgovorne molekule razlikujejo le po svoji hiralnosti.

Zaradi razlogov, ki jih znanstveniki še preiskujejo, narava pogosto daje prednost enemu enantiomerju nad drugim. DNK je skoraj izključno desničar v živih organizmih, levičar ali Z-DNA pa se lahko oblikuje le pod določenimi pogoji. Razpokajte celicam česar koli, od ribnika do kornjačk do želv pri ljudeh, prameni DNK znotraj pa bodo spiralno stopnišče na desni.

Pomembnost Chiralityja je pred več kot pol stoletja prišla v osupljiv, grozen fokus. V petdesetih letih je nemško farmacevtsko podjetje razvilo pomirjevalno tabletko, za katero so rekli, da je tako varna, da jo nosečnice lahko jemljejo zaradi jutranje slabosti. Imenovali so ga talidomid. Ko kemiki sintetizirajo molekule, reakcija običajno izpusti mešanico levo-desničarskih izdelkov. Pri talidomidu je bila v pomoč levičarska različica, desničarska različica pa je bila strupena. Če ga jemljemo v prvem trimesečju nosečnosti, je strupeni enantiomer zadušil razvoj novih krvnih žil v plodu. Zdravilo so s trga potegnili leta 1961, vendar še preden se je rodilo več kot 10.000 dojenčkov s skrajšanimi ali manjkajočimi udi in drugimi rojstnimi napakami.

Mnogi od teh otrok so zdaj že odrasli in se še danes spopadajo z zdravstvenimi posledicami. Na srečo je napaka privedla do obsežnih reform v načinu urejanja zdravil.

Kiralnost najdemo v številnih vejah znanosti - od biokemije do matematike. Shlian je naletel na koncept, ko je začel sodelovati z raziskovalci v laboratoriju Sharon Glotzer. Glotzer, kemijska inženirka na Univerzi v Michiganu, in njeni sodelavci si ogledujejo strukture na nani ravni, vključno s tistimi, ki se lahko samostojno sestavijo.

"Vse te večstranske, večplastne oblike - pomislite na 20-stranske kocke - vstavite v škatlo in jih pretresite, " pravi Shlian. "Oblike se nekako zlepijo in ustvarijo obliko." Druga analogija bi lahko bila, če postavite Legos v sušilnem stroju in ga nekaj časa vodil, preden se je ustavil, da bi videl, ali se je uspelo sestaviti in oblikovati oblike.

Inženirji, kot je Glotzer, lahko uporabijo informacije, ki jih pridobijo iz teh poskusov, da bi razumeli, kako izumiti nove materiale, ki bi jih lahko uporabili za izdelavo baterij ali celo, če bodo predmeti, ki jih obložijo, nevidni. "Veliko teh raziskav je v daljni prihodnosti, " pravi Glotzer na svoji univerzitetni profilni strani, "vendar temeljna načela samo-sestavljanja, ki jih odkrivamo moji študenti in jaz, postavljajo temelje za prihodnost."

Ta raziskava je navdihnila Shlianov del z naslovom "Apofenija." Pojasnjuje, če bi sekali po samo sestavljani obliki, ki je nastala s tresenjem škatlice poliedrov, boste morda videli nekaj vzorcev, ki so v umetniškem delu. "Apophenia", ena od desetih, ki se pojavljajo na razstavi, je upodobljena v čistem belem papirju, vendar je videti kot kopica rezanih dragih kamnov ali odsevnih faset, vidnih znotraj kaleidoskopa, če bi vsa barva zbežala.

Gledalci lahko vidijo ploščice in vzorce, vendar je to iluzija. Oblike imajo asimetrijo kiralnosti in so zrcalne slike, ki se ne ujemajo povsem med seboj. "Apophenia" se dejansko ukvarja z videnjem vzorcev, kjer vzorci dejansko ne obstajajo, "pravi Shlian.

Komad se prikaže tudi v osrčje Shlianove vizije kiralnosti, perspektive, ki se zloži v tragični lekciji talidomida.

"To je domnevna misel, da razumemo naravo in imamo oblast nad njo, " pravi. "Chirality nas spravlja v misel: Ali resnično razumemo, kaj se dogaja v majhnem obsegu?"

Tipičnega gledalca tega vprašanja morda ne vidi, ko gledajo v ravnine in krivine Shlianovih skulptur, vendar umetnik ne namerava poučevati. Tako kot njegovo delo sodelavci znanstveniki tudi on upa radovednost.

"Chirality" se je odprl 15. avgusta, na ogled pa bo do 16. januarja 2017 na Nacionalni akademiji znanosti na 2101 Constitution Ave., NW, Washington, DC Več o Shlianovem delu izveste v tem posnetem umetnikovem govoru in na njegovi spletni strani .

Te očarljive papirne skulpture raziskujejo naravo zrcalne strukture