Blant de mangeflottede skapningene i Robert Langs luftige studio i Alamo, California, er en skinnende blå langhornet bille, en slinky, dunfarget tusenbein, en bedende mantis med fremre ben holdt høyt, en lubben cikada, en skorpion og en svart klegg.
Så realistisk at noen mennesker truer med å stemple på dem, disse papirmodellene, nærmest utfoldbare for 20 år siden, representerer en ny grense i origami. Ikke lenger begrenset til tradisjonelle fugler og båter, origami - kunsten å brette papir - utvikler seg kunstnerisk og teknologisk, takket være et lite, men voksende antall matematikere og forskere over hele verden, inkludert Lang. Dessuten mener denne gruppen den antikke kunsten har elegante løsninger på problemer innen så forskjellige områder som bilsikkerhet, romfag, arkitektur, robotikk, produksjon og medisin.
En laserfysiker og tidligere forsker med NASAs Jet Propulsion Laboratory, Lang, 46, er en pioner innen teknisk og beregningsmessig origami, som fokuserer på matematikken bak kunsten. "Han er renessansemannen for origami, " sier Jan Polish fra Origami USA, som har 1700 medlemmer over hele verden. "Mange mennesker som kommer fra vitenskapens slutt, er mest interessert i origami som et problem som skal løses. Arbeidene hans er veldig spennende fordi han har kombinert kunst og matematikk. Signaturen hans er en høy grad av virkelighet med et pust av liv. "
Lang har skapt eller pustet liv i mer enn 495 intrikate nye origamimodeller, noen krever hundrevis av bretter: skilpadder med mønstrede skjell, rovfisker med strukturert fjær, en klapperslange med 1 000 skalaer og en hake på størrelse med en popcornkjerne. Hans mesterverk, første gang laget i 1987, er en 15-tommers høy gjøkkeklokke i svart skog i livsstørrelse, komplett med pendel, kongler og hjortestavhode. Det er så sammensatt at Lang ble bedt om å demonstrere brettingen sin på japansk fjernsyn - en oppgave som tok fem timer. De fleste av disse verkene overholder ett villedende enkelt krav - bruk av et enkelt ark uten kutt eller tårer.
Lang, som har vært forfatter eller medforfatter av åtte bøker om origami, har stilt ut verk i kunstgallerier og på origamikonferanser i Paris, New York, Tokyo, Boston, Seattle og San Diego. I 2004 tilbrakte han en uke som kunstner-i-residens ved Massachusetts Institute of Technology (MIT), der forelesningene hans trakk kun stående rom for papirmapper og studenter i matematikk og informatikk. Den siste september arrangerte han den fjerde internasjonale konferansen om Origami i naturvitenskap, matematikk og utdanning, som ble holdt ved California Institute of Technology.
"En av de tingene som virkelig er uvanlig med ham, er hans intuisjon for papir og hans tekniske skarphet ved å brette det, " sier Erik Demaine, førsteamanuensis i elektroteknikk og informatikk ved MIT som studerer alle typer folding og er en hyppig samarbeidspartner med Lang. "Når han jobber med et problem, kan han vanligvis se løsningen, få ut et papir og demonstrere det."
Lang la først ut på papirruten i en alder av 6, da faren, Jim, en salgs- og serviceansvarlig for et utstyrsselskap i Atlanta, og moren hans, Carolyn, en hjemmeværende, ga sin barmhjertige sønn en bok om origami. "Jeg husker øyeblikket jeg startet, " husker Lang. "Dette virket som en så fantastisk ting, at du kunne ta papir, noe gratis og lage virkelig pene leker av det. Det er egentlig en endeløs tilførsel av råstoff."
I en alder av 10 år hadde Lang brettet klafffugler og hoppende frosker, og gikk tom for publiserte modeller. "Jeg begynte å ville lage ting som ikke sto i bøkene, og på et tidspunkt begynte jeg å lage mine egne design, " sier han. Han fortsatte å brette, og da han ble uteksaminert fra California Institute of Technology - med en doktorgrad i anvendt fysikk - var origami-kunsten i en gjenoppblomstring.
Ingen vet med sikkerhet når eller hvor papirfolding oppsto, men det ser ut til å ha blitt godt etablert på 1600-tallet i Japan, der meldinger om lykke og velstand lenge har blitt brettet til seremonielle stykker. Det var også en uavhengig tradisjon for folding av papir i Europa. Men frem til midten av 1900-tallet hadde utøvere vært begrenset til bare noen få hundre klassiske og ofte gjentatte design. Så på 1950-tallet begynte nye teknikker og design laget av den japanske origamikunstneren Akira Yoshizawa å bli publisert og utstilt. Like etter begynte eksperter å jobbe med matematikken som ville tillate design og beregning av abstrakte geometriske former i brettet papir. Lang og andre bruker analytisk geometri, lineær algebra, kalkulus og grafteori for å løse origamiproblemer.
På begynnelsen av 90-tallet slo Lang og den japanske origamimesteren Toshiyuki Meguro samtidig på en teknikk som har revolusjonert folding. Nå kalt "sirkel-elv pakking", teknikken tillot origamister å gjøre noe som alltid hadde unngå dem - lage modeller med realistiske vedheng på bestemte steder. Hver av designens "klaffer" - et område på papiret som skal bli et ben eller en antenne, for eksempel - er representert av en sirkel eller en stripe. Sirkler tegnes eller "pakkes" på et firkantet stykke papir, som appelsiner i en kasse, uten overlapping. Avstandene mellom sirklene kan inneholde strimler, eller elver, derav navnet, sirkel-elv-pakking. For første gang kunne design som bare fantes i sinnets øye reproduseres pålitelig uten endeløs - og noen ganger fruktløs - prøving og feiling.
Nå kunne origami-designere som Lang kverne ut modeller av oppsiktsvekkende realisme, inkludert insekter, hvis mange ben, vinger og antenner alltid hadde hindret designere. 1990-tallet ble insektenes gullalder - kjent for insidere som Bug Wars. "Noen ville lage et insekt, så ville noen andre lage en med vinger, og noen andre ville ha vinger med flekker, " husker Lang. "Jeg jobbet mye med insekter, og i å utarbeide disse designteknikkene utviklet jeg teknikker som kunne brukes til mange fag."
I løpet av 1990-årene utviklet Lang også et dataprogram som bruker sirkel-elv-pakking for å produsere sofistikert design. Programmet kalles TreeMaker, og lar artister tegne en pinnefigur av en ønsket modell på skjermen. Programvaren beregner og skriver deretter ut det mest effektive krøllemønsteret. Et andre program, kalt ReferenceFinder, bestemmer sekvensen av folder som er nødvendig for å lage modellen. Lang sier at han bruker programmene bare sjelden når han designer sine egne brikker, vanligvis når han ideer om utformingen for den grunnleggende strukturen til en bestemt modell. Datamaskinen gjør gryntarbeidet, og sparker ut en rekke brettalternativer. Så er det tilbake til blyant og papir og praktisk folding for å legge til de mange designfinessene som ennå ikke eksisterer i algoritmisk form.
"Jeg prøver ikke å lage et fotografi, jeg prøver å fange essensen, inntrykket av noe, " sier Lang. "Noen fag jeg kommer tilbake til igjen og igjen - cikader, enkle fugler. Jeg kan gjøre dem på en annen måte og komme stadig nærmere mitt sinns øyebilde av hvordan de burde se ut. Du ville ikke tro at origami kunne bli redusert til ligninger, men noen deler av det kan det. Men det kunstneriske aspektet vil aldri fanges opp i ligninger. "
Når det skjer, har vitenskapen og kunsten kompleks folding potensialet til å løse problemer i metall, sammenleggbare strukturer som solcellepaneler for romanvendelser, og robotarm manipulering. Innen medisin pågår forskning for å utvikle nye blodkarstenter som kan brette opp for innsetting i svekkede arterier, og deretter utvide seg en gang på plass.
Hos carhs gmbh, tidligere EASi Engineering GmbH i Tyskland, måtte ingeniører som prøvde å simulere utretting av kollisjonsputer først modellere flatingen av posen i sin brettede form - noe programvaren deres ikke klarte. En datamaskinalgoritme utviklet av Lang tillot ingeniører å brette forskjellige former for simulering. Lang har også konsultert med ingeniører ved Californias Lawrence Livermore National Laboratory om et nytt generasjons rombasert teleskop kalt Eyeglass. Målet er å sette enorme teleskoper - opptil 328 fot i diameter - i bane for formål som inkluderer visning av planeter utenfor solsystemet vårt. Å få en slik fjærmot ut i verdensrommet utgjør et problem fordi taket på romfergen måler en slank 15 fot i diameter. Lang tenkte et sammenleggbart mønster for en prototype på 16 fot i diameter som kan brettes for transport, og deretter vikles ut som en blomst som kommer i blomst en gang i verdensrommet.
Lang er også opptatt med å skrive en andre bok om matematiske bretteknikker, og designe og brette et gigantisk papir-pteranodon, hvis 16 fot lange vingespenn vil gi Redpath Museum i Quebec nåde. "Origami som kunstform stråler i alle retninger fra begynnelsen av som et tradisjonelt håndverk, " sier han. "Vi er fremdeles ikke i nærheten av grensene for hva som er mulig."
Beth Jensen er en frilansskribent med base i Pleasanton, California . Til tross for interessen for origami, har hun ennå ikke lykkes med å brette et veikart, mye mindre en fiddler krabbe .
