Origami: Konsten att vika allt

Ett stycke papper, inget annat: Origami, konsten att vika papper, är förtrollande till och med i sin allra enklaste form. Sedan den tidigast kända handboken, Tusen tranor, publicerades i Japan år 1797 har flockar av pappersfåglar landat i otaliga fönsterkarmar. I dag ger matematiken den gamla konstarten nytt liv. Origamister beskriver nu sitt arbete med matematikens hjälp och tar fram sina modeller med datorer. Därmed har origamin tagit språnget från papper till metall och plast och från leksak till teknik. Hopvikta föremål har redan skickats ut i rymden och i framtiden kommer de kanske att föras in i dina blodkärl.

”Det är nu matematiskt bevisat att i stort sett allt kan vikas”, säger fysikern Robert J Lang, som för åtta år sedan lämnade sitt jobb för att vika föremål på heltid. Han har bland annat vikt en tusenfoting med alla ben och ormar med tusen fjäll. ”Vi har helt enkelt räknat ut hur man viker alla typer av bihang och former.”

Foto: Rebecca Hale, NG

Banbrytande kunskap

Alla bihang som ska föreställa till exempel ett ben eller en vinge består av en vikt pappersflik. På 1990-talet upptäckte origamister att varje flik använder en rund del, en kvartscirkel eller en halvcirkel av den ursprungliga kvadraten. Det var en banbrytande insikt, säger Robert J Lang, då den gjorde det möjligt att förbinda origamins grundläggande utmaning – hur man viker ett papper till en viss form – med en uråldrig matematisk gåta: Hur får man in en sfär i en kvadratisk låda eller en cirkel i en kvadrat?

Genom att fördjupa sig i denna teori kunde origamisterna tänka ut invecklade former med ett stort antal lemmar och samtidigt komma på tekniska användningsområden. När ingenjörer som skulle utforma en krock­kudde till en bil bad Robert J Lang att fundera ut bästa sättet att vika krockkudden, fann han att algoritmen för pappersinsekter fungerade utmärkt. ”Det var en oväntad lösning”, säger han.

Det var dock inte första gången origami kom till praktisk användning. År 1995 användes origami inom rymdteknologin när japanska ingenjörer sände upp en satellit med en solpanel som fick plats i en raket men som sedan kunde vecklas ut som en karta. Detta slags veck som är lätta att veckla ut uppfanns av matematikern Koryo Miura. Väl ute i rymden öppnade sig solpanelen mot solen. Sedan dess har Robert J Lang hjälpt till att utforma en rymdteleskoplins stor som en fot­bollsplan som kan vikas ihop som ett paraply. Än så länge är den bara en prototyp, men redan den är dryga fem meter lång när den vecklats ut.

Transformers är framtiden

Även i motsatta änden av storleksskalan bedrivs forskning. Man håller på att utveckla en origamistent som håller pulsådror öppna samt lådor tillverkade av DNA som vecklas ut av sig själva. Dessa små lådor är flera miljarder gånger mindre än ett riskorn och ska frakta medicin till sjuka celler. Framtiden ser lovande ut för den moderna origamin.

”En dag kommer vi att kunna konstruera robotar som automatiskt viks ut och byter skepnad”, säger Erik Demaine vid Massachusetts Institute of Technology – ungefär som Transformers.

”Vi ser inget slut på möjligheterna med origami”, menar Robert J Lang.

Pappersflygplan: Japanska forskare vill skicka ut origamiplan gjorda av sockerrörsfib­rer från den internationella rymdstationen, ISS. Om planens långsamma fall och skyddsbeläggning gör att de inte brinner upp i atmosfären kan de kanske inspirera till nya typer av rymdfarkoster.

Teleskoplinser: Med omsorgsfullt lagda veck kan en fotbollsplansstor rymdteleskoplins av plast vikas ihop så att den ryms i lastutrymmet på en rymdfarkost. År 2002 gjorde forskare vid Lawrence Livermore National Laboratory en prototyp av Eyeglassteleskopet.

Lagade blodkärl: Forskare vid Oxfords universitet har utvecklat ett nytt stentimplantat som är hopvikt som en spiral och som förs in via en kateter i bukaorta. När stenten är på plats vecklas den ut och ger stöd åt en skadad artär. Försök på människor med stenten kan inledas år 2012.