Blandt de flergraderede væsener i Robert Langs luftige studie i Alamo, Californien, er en skinnende blå, langhornet bille, en slinky, dunfarvet tusenben, en bidspræng med forbenene holdt højt, en lubben cikada, en skorpion og en sort horsefly.
Så realistisk, at nogle mennesker truer med at stemple på dem, disse papirmodeller, der næsten kan udfoldes for 20 år siden, repræsenterer en ny grænse i origami. Ikke længere begrænset til traditionelle fugle og både, origami - kunsten at folde papir - udvikler sig kunstnerisk og teknologisk takket være et lille, men voksende antal matematikere og forskere over hele verden, inklusive Lang. Hvad mere er, denne gruppe mener, at den antikke kunst indeholder elegante løsninger på problemer inden for så forskellige områder som bilsikkerhed, rumvidenskab, arkitektur, robotik, fremstilling og medicin.
En laserfysiker og tidligere forsker med NASAs Jet Propulsion Laboratory, Lang, 46, er en pioner inden for teknisk og computational origami, der fokuserer på matematikken bag kunsten. ”Han er origamis renæssancemand, ” siger Jan Polish fra Origami USA, der har 1.700 medlemmer over hele verden. "Mange mennesker, der kommer fra den videnskabelige ende, er mest interesserede i origami som et problem, der skal løses. Hans arbejde er meget spændende, fordi han har kombineret kunst og matematik. Hans underskrift er en høj grad af virkelighed med et åndedrag af liv. "
Lang har skabt eller åndet liv i mere end 495 komplicerede nye origamimodeller, nogle kræver hundreder af folder: skildpadder med mønstrede skaller, rovdyr med tekstureret fjer, en klapperslange med 1.000 skalaer og et kryds i størrelsen på en popcornkerne. Hans mesterværk, der først blev oprettet i 1987, er et 15-tommers højt Schwarzwald-gøgur i livsstørrelse, komplet med pendul, fyrretræer og hjortens hoved. Det er så kompliceret, at Lang blev bedt om at demonstrere sin foldning på japansk tv - en opgave, der tog fem timer. De fleste af disse værker overholder et vildledende enkelt krav - brugen af et enkelt ark papir uden snit eller tårer.
Lang, der har forfatter eller medforfatter til otte bøger om origami, har udstillet værker i kunstgallerier og på origamikonventioner i Paris, New York, Tokyo, Boston, Seattle og San Diego. I 2004 tilbragte han en uge som kunstner-i-bopæl ved Massachusetts Institute of Technology (MIT), hvor hans forelæsninger trak kun stående-rum-publikum på papirmapper og matematik- og datalogi-studerende. I september sidste år arrangerede han den fjerde internationale konference om Origami i videnskab, matematik og uddannelse, der blev afholdt på Californiens Institut for Teknologi.
"En af de ting, der virkelig er usædvanlig ved ham, er hans intuition for papir og hans tekniske skarphed ved at folde det, " siger Erik Demaine, lektor i elektroteknik og datalogi ved MIT, der studerer alle former for foldning og er en hyppig samarbejdspartner med Lang. "Når han arbejder med et problem, kan han normalt se løsningen, få et stykke papir ud og demonstrere det."
Lang begyndte først på sin papirrute i en alder af 6, da hans far, Jim, en salgs- og servicechef for et udstyrsfirma i Atlanta, og hans mor, Carolyn, en hjemmeværende, gav deres fremmede søn en bog om origami. ”Jeg kan huske det øjeblik, jeg begyndte, ” husker Lang. "Dette virkede som en sådan vidunderlig ting, at du kunne tage noget papir, noget gratis og få virkelig pænt legetøj ud af det. Der er i det væsentlige en uendelig forsyning med råmateriale."
I en alder af 10 år havde Lang foldede flappende fugle og springende frøer og var ved at løbe tør for de offentliggjorte modeller. "Jeg begyndte at ønske at lave ting, der ikke var i bøgerne, og på et tidspunkt begyndte jeg at lave mine egne designs, " siger han. Han fortsatte med at folde, og på det tidspunkt, han uddannede sig fra California Institute of Technology - med en doktorgrad i anvendt fysik - var origami-kunsten i en genopblussen.
Ingen ved med sikkerhed, hvornår eller hvor papirfoldning stammede, men det ser ud til at være veletableret i 1600-tallet i Japan, hvor budskaber om held og velstand længe er blevet foldet til ceremonielle stykker. Der var også en uafhængig tradition for papirfoldning i Europa. Men indtil midten af det 20. århundrede havde udøvere været begrænset til kun et par hundrede klassiske og ofte gentagne designs. Så i 1950'erne begyndte nye teknikker og design oprettet af den japanske origamikunstner Akira Yoshizawa at blive offentliggjort og udstillet. Kort efter begyndte eksperter at arbejde på matematikken, der ville tillade design og beregning af abstrakte geometriske former i foldet papir. Lang og andre bruger analytisk geometri, lineær algebra, beregning og grafteori for at løse origami-problemer.
I de tidlige 90'ere ramte Lang og den japanske origamimester Toshiyuki Meguro samtidig på en teknik, der har revolutioneret foldning. Nu kaldet "cirkel-flodpakning", lade teknikken origamister gøre noget, der altid havde undgået dem - skabe modeller med realistiske vedhæng på bestemte steder. Hver af et designs "flapper" - et område på papiret, der skal blive et ben eller en antenne, for eksempel - er repræsenteret af en cirkel eller en strimmel. Cirkler tegnes eller "pakkes" på et firkantet stykke papir som appelsiner i en kasse uden overlapning. Pladserne mellem cirklerne kan indeholde strimler eller floder, deraf navnet, cirkel-flodpakning. For første gang kunne design, der kun eksisterede i sindets øje, gengives pålideligt uden uendelig - og til tider frugtløs - prøve og fejl.
Nu kunne origami-designere som Lang kæmpe modeller for overraskende realisme, inklusive insekter, hvis mange ben, vinger og antenner altid havde forhindret designere. I 1990'erne blev insektenes gyldne tidsalder - kendt af insidere som Bug Wars. "En person ville oprette et insekt, så ville en anden lave en med vinger, så ville en anden have vinger med pletter, " husker Lang. "Jeg arbejdede meget på insekter, og ved at udarbejde disse designteknikker udviklede jeg teknikker, der kunne bruges til mange emner."
I løbet af 1990'erne udviklede Lang også et computerprogram, der bruger cirkel-flodpakning til at fremstille sofistikerede designs. Programmet kaldes TreeMaker og giver kunstnere mulighed for at tegne en pindfigur af en ønsket model på skærmen. Softwaren beregner og udskriver derefter det mest effektive foldemønster. Et andet program, kaldet ReferenceFinder, bestemmer rækkefølgen af folder, der er nødvendige for at oprette modellen. Lang siger, at han kun bruger programmerne sjældent, når han designer sine egne stykker, som regel når man brainstormer designet til den grundlæggende struktur i en bestemt model. Computeren gør gryntarbejdet og sparker en række forskellige foldeværdier ud. Derefter er det tilbage til blyant og papir og hands-on foldning for at tilføje de mange design subtiliteter, der endnu ikke findes i algoritmisk form.
”Jeg prøver ikke at lave et fotografi, jeg prøver at fange essensen, indtrykket af noget, ” siger Lang. "Nogle emner kommer jeg tilbage til igen og igen - cikader, enkle fugle. Jeg kan gøre dem på en anden måde og komme stadig tættere på mit sindsbillede af, hvordan de burde se ud. Du ville ikke tro, at origami kunne blive reduceret til ligninger, men nogle dele af det kan. Men det kunstneriske aspekt vil aldrig blive fanget i ligninger. "
Mens det sker, har videnskaben og kunsten i kompleks foldning potentialet til at løse problemer i plademetal, sammenklappelige strukturer såsom solpaneler til rumanvendelser og robotarmmanipulation. Inden for medicin pågår forskning for at udvikle nye blodkarstenter, der kan foldes op til indsættelse i svækkede arterier og derefter ekspandere en gang på plads.
Hos carhs gmbh, tidligere EASi Engineering GmbH i Tyskland, måtte ingeniører, der forsøgte at simulere udsættelse af airbag, først modellere udpladningen af posen i sin foldede form - noget deres software ikke kunne styre. En computeralgoritme udviklet af Lang gjorde det muligt for ingeniører at folde forskellige former til simulering. Lang har også konsulteret ingeniører ved Californiens Lawrence Livermore National Laboratory om et nyt generations rumbaseret teleskop kaldet Eyeglass. Målet er at sætte enorme teleskoper - op til 328 fod i diameter - i kredsløb til formål, der inkluderer visning af planeter uden for vores solsystem. At få en sådan behemoth ud i rummet udgør et problem, fordi grebet på rumfærgen måler en slank 15 fod i diameter. Lang udtænkte et sammenklappemønster til en prototype på 16 fod i diameter, der kan foldes til transport, hvorefter den rulles ud som en blomst, der kommer i blomsten en gang i rummet.
Lang er også travlt med at skrive en anden bog om matematiske foldeteknikker og designe og folde et gigantisk papir-pteranodon, hvis 16-fods vingespænde vil nåde Redpath Museum i Quebec. ”Origami som kunstform stråler i alle retninger fra begyndelsen som et traditionelt håndværk, ” siger han. "Vi er stadig ikke i nærheden af grænserne for hvad der er muligt."
Beth Jensen er en freelance skribent med base i Pleasanton, Californien . På trods af sin interesse for origami har hun endnu ikke succesfuldt foldet et køreplan, meget mindre en violin krabbe .
