https://frosthead.com

Origami: Perpaduan Patung dan Matematika

Green origami

Struktur origami ini, yang disebut "Green Cycles, " oleh Erik Demaine dan ayahnya Martin membutuhkan satu minggu improvisasi untuk berkumpul. Kredit: Galeri Renwick

Konten terkait

  • Teorema Terakhir Fermat

Bentuk Pringle, secara matematis, disebut paraboloid hiperbolik. Seniman telah melipat kertas menjadi bentuk ini selama bertahun-tahun. Twist? Paraboloid hiperbolik seharusnya tidak ada dalam origami — tidak mungkin membuat bentuk 3D hanya menggunakan lipatan yang ditekan ke kertas dengan tangan.

Dengan logika itu, beberapa karya seni Erik Demaine juga seharusnya tidak ada.

Demaine, teoretikus origami komputasi top dunia, telah menciptakan serangkaian patung dengan melipat kotak konsentris menjadi potongan-potongan kertas persegi, bergantian gunung dan lembah, dan melipat diagonal. Dengan masing-masing patung, kertas muncul ke dalam bentuk pelana yang disebut parabola hiperbolik dan tinggal di sana. Lipatannya yang seperti akordeon cukup indah untuk dilihat, tetapi Demaine, seorang profesor ilmu komputer di MIT, tidak yakin bagaimana cara kerjanya.

Hyperbolic paraboloid

Struktur kertas yang menampilkan paraboloid hiperbolik multipel. Kredit: Erik Demaine

Setelah kertas dilipat, seluruh struktur mengendap menjadi bentuk alami. "Fisika menemukan keseimbangan itu, " kata Demaine. Namun, mekanisme bentuk seperti Pringle masih kurang dipahami. Demaine berpendapat harus ada lipatan kecil di kertas yang tidak terlihat oleh mata telanjang, karena lipatan buatan tangan saja tidak dapat menjelaskan bentuk akhirnya.

Mencoba memecahkan misteri ini berarti menikah dengan seni pahat dan matematika.

“Kami telah menemukan masalah matematika yang menginspirasi seni baru — dan masalah seni yang menginspirasi matematika baru, ” kata Demaine. Seniman berusia 31 tahun ini menciptakan patung origami dengan ayahnya, Martin.

Produk akhir, "Green Cycles" (gambar di atas), dibuat menggunakan dua lembar kertas cat air Mi-Teintes buatan Prancis yang berbeda, diikat menjadi satu. Menggunakan ball burnisher, yang pada dasarnya adalah bolpoin tanpa tinta, Demaines mendorong lembar dua-lapisan ke dalam cincin lingkaran konsentris yang diukir ke dalam template kayu. Kertas dicetak sepanjang lipatan melingkar dan dipotong menjadi bentuk donat, sebelum muncul menjadi bentuk tiga dimensi. Sang seniman menciptakan beberapa model ini dan mengikat mereka bersama-sama menjadi patung kertas yang saling terkait. Demaine yang lebih muda mengatakan bagian yang paling sulit adalah perakitan, yang memakan waktu hingga satu minggu, karena mereka tidak dapat memprediksi apakah bentuk yang dihasilkan akan berputar satu sama lain untuk membuat karya yang solid, menyenangkan secara estetika.

"Kami meminta mereka untuk saling mengunci, melepaskan dan membiarkan mereka santai, kadang-kadang dalam semalam, jika kami pikir kami memiliki calon patung, " katanya. Jika struktur terkulai atau berantakan, pasangan mencoba lagi.

Orange Origami

"Natural Cycles" oleh Erik dan Martin Demaine

Instruksi tertulis untuk melipat kertas pertama kali muncul pada 1797 di Jepang. Akisato Rito menerbitkan sebuah buku, Sembazuru Orikata, dengan pelajaran untuk 1.000 crane kertas. Adachi Kazuyuki menerbitkan koleksi cara yang lebih komprehensif pada tahun 1845. Pada akhir 1800-an, anak-anak TK di seluruh Eropa mulai melipat kotak berwarna di kelas.

Konsepnya sederhana: tidak ada gunting, tidak ada lem, tidak ada selotip — hanya jari-jari lincah yang menekuk dan memutar kertas menjadi bentuk-bentuk baru. Origami menjadi bentuk seni modern pada 1950-an, ketika Akira Yoshizawa, seorang seniman Jepang, menggabungkan mekanisme kerajinan dengan estetika patung. Dia menciptakan lebih dari 50.000 model kertas, tidak pernah menjual satu. Sejak saat itu, sosok manusia dan manusia yang keriting seperti seniman Eric Joisel muncul pada layar di Louvre dan komposisi detail fisikawan-seniman Robert Lang telah dipamerkan di Museum of Modern Art.

Tapi melipat kertas tidak hanya menciptakan sesuatu yang bisa kita lakukan. Ini juga memainkan peran dalam menjawab pertanyaan lama dalam matematika, seperti masalah flip-and-cut.

Catatan masalah pertama yang diketahui muncul pada tahun 1721 dalam sebuah buku asah otak Jepang, salah satunya meminta pembaca melipat selembar kertas persegi panjang dan membuat hanya satu potongan lurus untuk menghasilkan lambang Jepang yang disebut sangaibisi, yang diterjemahkan menjadi " tiga kali lipat rhombics. ”Penulis menawarkan solusi melalui diagram, tetapi masalahnya tetap menjadi pertanyaan terbuka selama berabad-abad — berapa banyak bentuk yang mungkin? —sampai Demaine menyelesaikannya.

Ternyata, bentuk apa pun mungkin terjadi — angsa, kuda, bintang berujung lima. Yang diperlukan hanyalah cetak biru geometris, panduan melipat di sini dan membungkuk di sana.

Brown origami

"Hugging Circles" oleh Erik dan Martin Demaine

Penggunaan cetak biru seperti itu menambah kompleksitas pada origami. Pada 1960-an, melipat diagram melibatkan 20 hingga 30 langkah. Sekarang, model dapat membutuhkan 200 hingga 300 langkah dari awal hingga akhir. Itu banyak lipat untuk selembar kertas. Tapi, triknya adalah menggunakan kertas super tipis dengan serat panjang, yang memberikan kekuatan untuk menahan semua tarikan dan tarikan.

Program komputer hanya menambah kesenangan. TreeMaker, program perangkat lunak gratis yang dibuat oleh seniman Robert Lang, mengambil gambar garis yang dibuat pengguna dan mengaduk pola yang dapat dicetak dan dilipat untuk membuat bentuk. Origamizer memungkinkan pengguna untuk merancang model 3D dan mengubah pola lipatannya di layar, menjelajahi berbagai bentuk dan bentuk.

Dengan bantuan perangkat lunak komputer, origami telah berkembang melampaui dunia seni. Para ilmuwan dan insinyur telah menemukan aplikasi praktis untuk melipat kertas. Produsen mobil, misalnya, menggunakan matematika origami untuk menghitung pola lipatan untuk melipat kantong udara menjadi bentuk yang rata. Demaine mengatakan struktur origami dapat memengaruhi manufaktur nano, memacu pembuatan chip intel datar yang dapat berkembang menjadi bentuk 3D. Dia juga bertemu dengan anggota National Institutes of Health tahun lalu untuk membahas bagaimana pesawat itu dapat membantu merancang protein penangkal virus sintetis.

Menghubungkan matematika dan seni memang membawa beberapa bahaya pekerjaan.

"Beberapa potong kertas setahun, " kata Demaine.

Tiga karya tim ayah-anak dipajang di "4o Under 40: Craft Futures, " sebuah pameran di Smithsonian's Renwick Gallery hingga 3 Februari 2013.

Origami: Perpaduan Patung dan Matematika