Origami: Kunsten å brette alt

Én papirbit, ikke noe annet: Origami, kunsten å brette papir, imponerer selv i sin enkleste form. Siden den tidligst kjente manualen, Tusen traner, ble utgitt i Japan i 1797, har flokker av papirfugler landet i utallige vinduskarmer. Men nå til dags vekkes den gamle kunsten også til live gjennom matematikk. Origamister beskriver nå arbeidet sitt med matematikk og lager modeller på en datamaskin. Dermed har origamien tatt spranget fra papir til metall og plast og fra leketøy til teknologi. Brettede kreasjoner har blitt sendt ut i rommet, og i framtiden kan du kanskje også finne dem i blodårene dine.

”Det er nå matematisk bevist at stort sett alt kan brettes,” sier fysiker Robert J. Lang. Han forlot jobben sin for åtte år siden for å brette ting på fulltid. Blant annet har han brettet en skolopender fullt utstyrt med alle bein og slanger med tusen skjell. ”Vi har ganske enkelt regnet ut hvordan man bretter hva som helst, vedheng eller form.”

Foto: Rebecca Hale, NG

Banebrytende kunnskap

Hvert vedheng, som f.eks. skal forestille et bein eller en vinge, består av en brettet papirlapp, og på 1990-tallet oppdaget origamister at hver lapp bruker en rund del eller en kvart eller halvsirkel av den opprinnelige firkanten. Dette var banebrytende kunnskap, sier Robert J. Lang. Det gjorde at de kunne forbinde origamiens grunnleggende utfordring – hvordan bretter man et stykke papir slik at det får den ønskede formen – med en eldgammel matematisk gåte: Hvordan passer kuler inn i en kasse eller sirkler i en firkant?

Ved å gå dypere ned i teorien kunne origamister tenke ut kompliserte former med massevis av lemmer og samtidig finne tekniske anvendelser. Da ingeniører som jobbet med å utvikle en airbag til en bil, bad Robert J. Lang om å finne den beste måten å brette en airbag i dashbordet på bilen, oppdaget han at algoritmen for papirinsekter stemte. ”Det var en uventet løsning,” sier han.

Men det var ikke første gangen at origami kom til praktisk nytte. I 1995 ble origami brukt i romteknologien da japanske ingeniører sendte opp en satellitt med et solcellepanel som kunne ha vært i en rakett, men brettet ut som et kart. Denne type bretting, som er lett å åpne, ble funnet opp av matematikeren Koryo Miura. Når den først var ute i rommet, åpnet den seg flat mot Solen. Robert J. Lang har siden vært med på å formgi en romteleskoplinse på størrelse med en fotballbane, som klapper sammen som en paraply. Inntil videre finnes det bare en prototype, men selv den er drøyt 5 m lang når den brettes ut.

Transformers er fremtiden

Forskere jobber også i den andre enden av størrelsesskalaen. De er i ferd med å utvikle et origami-stent (et lite metallbur) som holder pulsårer åpne, og kasser laget av DNA, som bretter seg selv ut. De små kassene er flere milliarder ganger mindre enn et riskorn og skal frakte medisin til syke celler. Framtiden ser lys ut for moderne origami. ”En dag vil vi kunne bygge omformelige roboter som bretter seg selv ut og endres fra en ting til en annen. Som leketøyet Transformers,” sier Erik Demaine fra Massachusetts’ institutt for teknologi. ”Vi ser ikke enden på mulighetene ved origami,” sier Robert J. Lang.

Papirfly: Japanske forskere håper å kunne sende origamifly laget av sukkerrørsfiber på vingene fra Den internasjonale romstasjonen. Hvis flyenes langsomme fall og beskyttende belegg sørger for at de ikke brenner opp i atmosfæren, inspirerer de kanskje til nye romskip.

Teleskoplinser: Med nøyaktig bretting kan en plastromteleskoplinse på størrelse med en fotballbane brettes lite nok til å passe inn i lasterommet på et romskip. Forskere ved Lawrence Livermore National Laboratory har bygd en prototype av Eyeglass-teleskopet i 2002.

Blodårebelegg: Forskere fra Oxford universitet har utviklet et nytt stentimplantat som er brettet som en spiral og innføres via et kateter i magepulsåren. Når det er på plass, brettes det ut som støtte for en skadd arterie. Forsøk på mennesker med stenten kan begynne i 2012.