Bilgi Bilim

Origami, tıptan uzaya teknolojide devrim yaratıyor

0
Lütfen giriş yap veya kayıt ol bunu yapmak için.

Origami sanatı Japonya’da en azından 17. yüzyıldan beri var olmuştur, ancak kağıt katlamanın çok daha öncesinden ipuçları vardır. Başlangıçta, modeller basitti ve -kağıt pahalı olduğu için- büyük ölçüde törensel amaçlar için kullanılıyordu, örneğin Şinto düğünlerinde sake şişelerini süsleyen Ocho ve Mecho olarak bilinen erkek ve dişi kağıt kelebekler. Kağıt fiyatları düştükçe, origaminin kullanım alanları hediye paketlerine, oyuncaklara ve hatta çocuklar için geometri derslerine kadar yayıldı.

Ardından, 20. yüzyılın ortalarında origami ustası Akira Yoshizawa, kağıt katlamanın güzel bir sanat haline gelmesine yardımcı oldu. Çökmüş gözleriyle öfkeyle bakan sert yüzlü bir gorilden, hortumunu neşeyle sallayan yavru bir file kadar, tasarladığı her yaratığa hayat ve kişilik üfledi. Yoshizawa, 1954’te ilk origami kitabının yayınlanmasıyla, bugün hala kullanılan sistemlere katkıda bulunan noktalı çizgiler, çizgiler ve oklardan oluşan kolay anlaşılır bir dil oluşturarak sanatı daha erişilebilir hale getirdi.

1950’lerin sonlarında, Yoshizawa’nın zarif formları, şu anda Japonya’nın önde gelen origami sanatçılarından biri olan Tomoko Fuse’a ilham verdi. Çocukken difteriden iyileşirken babası ona Yoshizawa’nın ikinci origami kitabını verdi. Fuse her modeli metodik bir şekilde yaptı ve o zamandan beri origamiyle büyülendi. “Sihir gibi” diyor. “Sadece bir düz kağıt harika bir şeye dönüşüyor.”

Fuse, birçok başarısının yanı sıra, daha fazla esnekliğe ve potansiyel karmaşıklığa sahip modeller oluşturmak için birbirine kenetlenen birimleri kullanan modüler origamideki ilerlemeleriyle ünlüdür. Ancak işinin yaratmaktan çok zaten orada olan bir şeyi keşfetmekle ilgili olduğunu düşünüyor, “bir hazine avcısı gibi” diyor. Sürecini sanki uzaktan izliyor, kağıdın onu götürdüğü yeri takip ediyormuş gibi anlatıyor. “Aniden güzel desenler çıkıyor.”

Gerçekten de, origami, bir tomurcuktan çıkan yapraklar veya kanatlarını sokan böcekler gibi doğal formlarda görülen, evrende yankılanan kalıplardan yararlanır . Ancak, bu zarif kıvrımların bilimsel olarak kullanışlı hale gelmesi için, araştırmacıların yalnızca kalıpları keşfetmeleri değil, aynı zamanda nasıl çalıştıklarını da anlamaları gerekiyor. Ve bu matematik gerektirir.

Origami’nin merak uyandıran kalıplarına sayılar koymak, Massachusetts, Springfield’deki Western New England Üniversitesi’nde matematikçi olan Thomas Hull’un çalışmalarını uzun süredir yönlendiriyor. Okulunun matematik bölümüne girdiğimde hangi ofisin ona ait olduğunu hemen anlıyorum. Koridorun sonundaki kapı aralıktı ve her türlü geometrik şekilde katlanmış cesur renkli kağıtları ortaya çıkardı. Tavandan sarkan, kitap raflarını süsleyen ve masaüstü bilgisayarı çevreleyen modeller küçük odanın her köşesini dolduruyor. Gövdenin kendisi bir renk ve desen cümbüşüdür; mor bağcıklarla bağlanmış ayakkabılarının üzerinde siyah ve beyaz spiraller dans ediyor. Uzun süredir desenlerden etkileniyor ve hala 10 yaşında bir kağıt vinci açtığını ve düz levhadaki düzenli kırışıklıklara hayret ettiğini hatırlıyor.

Açık kanatlı kağıt vinç resmi.

Bunun çalışmasına izin veren kurallar var, diye düşündüğünü hatırlıyor. Hull ve diğerleri, origami dünyasını yöneten matematiği anlamak için yıllarca çalıştılar.

 

Biz sohbet ederken, Hull ilgi çekici şekillerde katlanmış veya beklenmedik şekillerde hareket eden bir dizi model çıkarıyor. Bunlardan biri, kağıdın hiperbolik paraboloit olarak bilinen zarif bir hamleyle bükülmesine neden olan, eşmerkezli karelerden oluşan sırtlarla katlanmış, imkansız görünen bir kağıttır. Bir diğeri, tek bir çekişle çöken veya açılan Miura-ori modeli adı verilen bir dizi dağ ve vadide katlanmış bir çarşaf. 1970’lerde astrofizikçi Koryo Miura tarafından hayal edilen model, 1995 yılında piyasaya sürülen Japonya’nın Uzay Uçağı Biriminin güneş panellerini sıkıştırmak için kullanıldı.

O zamandan beri origami, küçük hücre tabakaları da dahil olmak üzere birçok farklı malzeme türüne uygulandı. Bu sıra dışı ortam, Hokkaido Üniversitesi’nde Kaori Kuribayashi-Shigetomi tarafından oluşturulan kendi kendine katlanan yapıyı kaplıyor . İncelendiğinde, hücreler kasılarak düz yapıları hücresel “Lego bloklarına” dönüştürüyor, onun dediği gibi, bu bir gün organların büyümesine yardımcı olabilir.

Origami’nin bilim ve teknolojideki mevcut popülaritesine rağmen , araştırmacıların ilk katlama girişimleri direnişle karşılaştı. Hull, 1997’de araştırma ve eğitimi destekleyen bir ABD devlet kurumu olan Ulusal Bilim Vakfı’ndan (NSF) bir program görevlisiyle yaptığı bir tartışmayı hâlâ hatırlıyor. Hull, potansiyel bir projenin ana hatlarını çiziyordu ki program görevlisi, NSF’nin “başlığında origami olan bir araştırma teklifini” asla finanse etmeyeceğini söylemek için onun sözünü kesti.

Bu şüphecilik ABD ile sınırlı değildi. Tokyo Üniversitesi’nde önde gelen bir origami mühendisi olan Tomohiro Tachi , işine karşı hiç direnişle karşılaşıp karşılaşmadığını sorduğumda gülümseyerek bakıyor. Japonya’daki insanların origamiyi genellikle çocuk oyuncağı olarak gördüklerini söylüyor . Ancak bu algı, değişimin çoğuna NSF’nin öncülük etmesiyle son birkaç on yılda değişti.

2009’da başlayan organizasyonda geçici bir görevlendirme sırasında, Glaucio Paulino  origami içeren araştırmaları finanse etmek için baskı yaptı. Şu anda Princeton’da mühendislik profesörü olan Paulino, “Süreç acımasızdı” diyor. “Fikri savunmaya çalışırken her zaman sıcak koltuktaydık.”

Ama çaba meyvesini verdi. 2011’de NSF, origami ve bilimi birleştiren iki teklif çağrısından ilkini yayınladı ve araştırmacı ekipleri fikirlerini sunmak için akın etti. Hareket, gelişen alana meşruiyet kazandırdı ve bilimde origaminin kullanımı çiçek açtı.

Lang, “Bu rezonans vardı,” diyor. “Zamanı gelmiş bir şeydi.”

Origami artık bilim adamlarının mümkün olduğunu düşündüklerinin sınırlarını zorluyor, özellikle de en küçük ölçeklerde. Çok sıcak bir yaz gününde Pensilvanya Üniversitesi’nde elektrik mühendisi olan Marc Miskin ile buluştum . UPenn’in Singh Nanoteknoloji Merkezi’nin havadar lobisinde, parlak turuncu bir cam duvarın ardından tepeden tırnağa Tyvek giyinmiş insanların mikroskopların önünde oturduğu veya davlumbazların altında çalıştığı bir dizi odaya bakıyoruz. Hull’ın ofisinin renkli kaosundan uzak bir dünya gibi geliyor, ancak origami burada daha az hayati olmayabilir.

Miskin ve öğrencileri, bir toz zerresinden daha büyük olmayan bir robot ordusu oluşturmak için temiz odayı kullanıyorlar. Bu tür küçük botlar, büyük bir yaratıcılık gerektirir. Miskin, dişliler ve hareketli parçalara sahip diğer birçok mekanizmanın, momentum ve eylemsizliğin hüküm sürdüğü insan boyutundaki dünyada en iyi şekilde çalıştığını açıklıyor. Ancak sürtünme gibi kuvvetlerin çok büyük olduğu ve her şeyin birbirine yapışmasına neden olduğu küçük ölçeklerde durum böyle değildir. Dişliler dönmeyecek. Tekerlekler dönmüyor. Kemerler çalışmıyor.

 

Origami burada devreye giriyor. Katlama desenleri, en azından teorik olarak, herhangi bir boyutta bükülecek ve aynı şekilde hareket edecektir. Bilgisayar çipi endüstrisiyle aynı teknikler kullanılarak oluşturulan Miskin’in robotları, kolları ve bacakları olan şişman pullara benziyor. Voltaj gibi bir tetiğe maruz kaldıklarında, uzuvları bükülerek cam bir slayt üzerindeki bir damlanın içinden geçmelerine veya geçen bir amipte el sallamalarına yardımcı olur.

Miskin, imalattan ilaca kadar bu küçük botların kullanılabileceği olası yollar dünyasını görüyor. Ancak şimdilik, onun için en önemli şey sınırları zorlamak. “Zor problemlerin peşinden giderseniz,” diyor, “ilginç teknolojiyle ödüllendirileceksiniz.”

Origami, biyotıp için özel bir umut vaat ediyor. Örneğin, Massachusetts Institute of Technology’nin Bilgisayar Bilimi ve Yapay Zeka Laboratuvarı yöneticisi Daniela Rus liderliğindeki bir ekip , bir hap kapsülüne sığacak şekilde katlanabilen bir robot geliştirdi. Kapsül yutulduktan sonra bot açılır ve programlanabilir manyetik alanlar kullanılarak sindirim sistemi çevresinde yönlendirilebilir. İlk test, olası bir kullanımı gösterdi: her yıl binlerce çocuğun yaşadığı potansiyel olarak ölümcül bir durum olan yutulmuş düğme pilleri mideden çıkarmak. Rus, “İlaç yerleştirdiğinizi veya bir yarayı yamamak için kullandığınızı hayal edin” diyor. “Kesisiz, ağrısız ve enfeksiyon riski olmayan ameliyatların geleceğini hayal edin.”

Bu tür büyük hayaller, origaminin bilimin gelişmesine en çok yardımcı olduğu yerlerdir. Saygıdeğer sanat formu, hayal gücünü ateşlemek ve bir arabanın bagajına sığacak kadar küçülen bir kano da dahil olmak üzere bir zamanlar imkansız olduğu düşünülen teknolojiler yaratmak için yeni bir araç seti sağladı.

 

Parlak bir sonbahar öğleden sonra, kayığımla Virginia’nın Accotink Gölü’nde bir tur atıyorum. Ben açarken plastik bavul yoldan geçenlerin meraklı bakışlarını üzerine çekiyor. Belki bir gün katlanan formlar sıradan olarak görülecektir. Ama şimdilik origami, bilimi, tıbbı ve teknolojiyi geleceğe taşırken merak ve heyecan uyandırmaya devam edecek ve göl kıyısından atlarken beni ayakta tutacak.

Kazada hayatını kaybeden kadın
Bizans Kültürü Müzesi - Selanik

Reactions

0
0
0
0
0
0
Zaten bu yazı için tepki gösterdi.

Tepkiler

Henüz beğenen olmadı.

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir