Matt Shlian plejede at designe popupbøger og lykønskningskort. Nu samarbejder han med forskere, der skaber mere effektive solpaneler, løser komplekse matematiske problemer og forstår, hvordan proteiner inde i celler kan folde forkert og forårsage sygdom.
Den Ann Arbor, Michigan-baserede kunstner skaber abstrakte skulpturer af foldet, skivet og limet sammen papir. Han designer dem på en computer og sender filerne til en flatbed plotter cutter - et værktøj, der scorer papiret ved hjælp af et lille titanblad. Herefter foldes, formes og limes hver hånd.
Der er en fred overfor værkenes rene linjer, men også bevægelse. Det er som om de geometriske mønstre, der ses i islamsk kunst, er kommet til live og gentages på tværs af et glat felt. Boblende, levende krystalfasetter skubber op og næsten beder om at blive stredet med en mild fingerspids.
Hans oprindelige ønske om at skabe de plisserede værker var at udforske form og lys, men hans impulser afviger fra det rent kunstneriske. Han viser sine kreationer til forskere og spørger: Hvad kunne du gøre med dette?
I de rene linjer og polygoner, som Shlian skulpturer i papir, ser forskerne strukturer, de har funderet over, og i de bedste tilfælde en mulighed for en ny indsigt. Ved sin første tale til videnskabsmænd på University of Michigan viste Shlian en krøllet form, der kunne rotere omkring sig selv. Kunstneren husker cellefysiolog Daniel Klionsky stående og råbte: "Det er det! Det er det!" Formen viste sig at være den samme som en dobbeltvægget struktur inde i celler, som Klionsky studerede kaldet autophagosome, hvilket hjælper med at genanvende reservedele til cellulære dele. Samarbejde med Shlian hjalp forskeren med at visualisere den måde autofagosomets bevægelse bevæger sig på.
Max Shtein, en kemisk ingeniør ved University of Michigan, og hans gruppe så en maskestruktur, som Shlian skabte ved at skære papir og anvendte den på solcellepaneler, de udviklede. Den strækkelige struktur gør det muligt for panelet at spore solens bevægelser.
Spørg Shlian imidlertid om nogen af disse opdagelser, og han nedtone sine bidrag. "Selvom brikkerne ser meget systematiske og meget planlagte ud, kommer det meget senere, " siger han. På sin hjemmeside forklarer han, at hans bedste stykker typisk opstår som følge af en fejl, der "bliver mere interessant end den originale idé."
Shlian har en af sine stykker. Påvirket af pop-up bøger og andet papirhåndværk har hans kunstværker et kinetisk element. De kan manipuleres, så de foldes ud og udfoldes, strækkes og teleskop. (Matt Shlian) Shlian har en umættelig nysgerrighed. Hans arbejde inkorporerer påvirkninger fra papirhåndværk, kirigami (som han beskriver som origami plus klipning), islamisk kunst, arkitektur, biomimetik og musik. I en ny udstilling på National Academy of Sciences i Washington, DC, udforsker han ideen om chiralitet.
Ordet chiral stammer fra det græske ord for hånd, '' χέρι, '' og hænder er faktisk den enkleste måde at forklare konceptet. Venstre og højre hånd er spejlbilleder af hinanden: Du kan nemt placere dem håndflade til håndflade og se hvordan hver finger stiller op med sin partner på den modsatte hånd. Men uanset hvordan du vrider og drejer den ene hånd, vil den aldrig matche den nøjagtige orientering af den anden. Hvis tommelfingrene begge peger rigtigt, ser du på bagsiden af den ene hånden og den anden håndflade.
”Jo mere jeg talte med videnskabsmænd, jo mere indså jeg, at chiralitet er en stor del af, hvordan vi bygger, ” siger Shlian. I udstillingen "Chirality" forbliver hans værker statiske, men deres former fremkalder hvirvler, vendinger, vendinger og gentagelser, der vedrører fænomenet.
Denne type asymmetri dukker op i naturen hele tiden, men kemikere lægger særlig vægt på chiralitet. Molekyler med den samme kemiske sammensætning findes ofte i to konfigurationer, der er spejlbilleder af hinanden. Disse parrede, venstre- og højrehåndede versioner af molekyler kaldes enantiomerer, og de forskellige former ændrer den måde, molekyler opfører sig. F.eks. Har olierne, der findes i karvefrø og spydmynte, karakteristiske lugt, men de ansvarlige molekyler er kun forskellige i deres chiralitet.
Af grunde til at forskere stadig undersøger, favoriserer naturen ofte den ene enantiomer frem for den anden. DNA er næsten udelukkende højrehendt i levende organismer, og venstrehåndede, eller Z-DNA, kan kun dannes under visse betingelser. Knæk åbne cellerne fra alt fra damskum til skildpadder til mennesker, og DNA-strengene inden for vindeltrappe til højre.
Choralitetens betydning kom i skarpt, frygteligt fokus for mere end et halvt århundrede siden. I 1950'erne udviklede et tysk farmaceutisk selskab en beroligende pille, som de sagde var så sikker, at gravide kunne tage den mod morgenkvalme. De kaldte det thalidomid. Når kemikere syntetiserer molekyler, spytter reaktionen normalt en blanding af venstre- og højrehåndede produkter. I tilfælde af thalidomid var den venstrehåndede version hjælpsom, og den højrehåndede version var giftig. Hvis den toksiske enantiomer blev taget i første trimester af graviditeten, kvalt udviklingen af nye blodkar i fosteret. Stoffet blev trukket fra markedet i 1961, men ikke før blev mere end 10.000 babyer født med forkortede eller manglende lemmer og andre fødselsdefekter.
Mange af disse børn er nu voksne og kæmper stadig med sundhedsmæssige konsekvenser i dag. Heldigvis førte fejlen til massive reformer i den måde, hvorpå lægemidler reguleres.
Kiralitet findes i mange videnskabelige grene - fra biokemi til matematik. Shlian kom over konceptet, da han begyndte at arbejde sammen med forskere i Sharon Glotzer's laboratorium. Glotzer, en kemisk ingeniør ved University of Michigan, og hendes kolleger ser på strukturer på nano-niveau, inklusive dem, der kan samles selv.
"De lægger alle disse polyhedrale, mangefacetterede figurer - tænk på 20-sidet terninger - i en kasse og ryster den, " siger Shlian. "Formerne former alle slags nestle og skaber en form." En anden analogi kan være, hvis du lægger Legos i en tørretumbler og kørte det i et stykke tid, før de stoppede for at se, om nogen formåede at klikke sammen og opbygge figurer.
Ingeniører som Glotzer kan bruge de oplysninger, de henter fra disse eksperimenter, til at forstå, hvordan man opfinder nye materialer, der kan bruges til at opbygge batterier eller endda gøre genstande, de belægger usynlige. "Meget af denne forskning er i en fjern fremtid, " siger Glotzer på sin universitetsprofilside, "men de grundlæggende principper for selvforsamling, som mine studerende og jeg opdager, lægger grundlaget for den fremtid."
Denne forskning inspirerede Shlians stykke med titlen "Apophenia." Han forklarer, at hvis du skiver gennem den selvmonterede form, der er skabt ved at ryste en kasse med polyhedroner, kan du muligvis se nogle af de mønstre, der er i kunstværket. "Apophenia, " en af 10, der vises i udstillingen, er gengivet i rent hvidt papir, men det ligner et virvar af afskårne ædelsten eller de reflekterede facetter, der ses i et kalejdoskop, hvis al farven flygtede.
En seer kan se flisebelægning og mønstre, men det er en illusion. Formerne har asymmetrien ved chiralitet, og det er spejlbilleder, der ikke helt matcher. "'Apophenia' beskæftiger sig faktisk med at se mønstre, hvor mønstre faktisk ikke findes, " siger Shlian.
Stykket kommer også til hjertet af Shlians vision om chiralitet, et perspektiv, der foldes ind i den tragiske lektion om thalidomid.
"Det er en formodende tanke, at vi forstår naturen og har herredømme over den, " siger han. "Chiralitet får os til at tænke: Forstår vi virkelig hvad der sker i lille skala?"
Den typiske seer ser måske ikke dette spørgsmål, når de kigger på flyene og kurverne i Shlians skulpturer, men kunstneren er ikke på vej til at undervise. Som hans arbejde gør for sine videnskabsmedarbejdere, håber han at skabe nysgerrighed.
“Chirality” åbnede den 15. august og forbliver på visning indtil 16. januar 2017 på National Academy of Sciences på 2101 Constitution Ave., NW, Washington, DC Lær mere om Shlians arbejde i denne indspillede kunstners samtale og på hans websted .
