Kaikki kokoon – origami

Vain yksi paperiarkki, ei saksia: Origami, paperin taittamisen taito, lumoaa yksinkertaisimmassakin muodossaan. Siitä lähtien kun ensimmäinen tunnettu opaskirja, ”Tuhat kurkea”, julkaistiin Japanissa vuonna 1797, paperilintuparvet ovat koristaneet lukemattomia ikkunalautoja. Nyt vanha taide saa uutta voimaa matematiikasta, kun origamistit kuvailevat töitään matemaattisesti ja mallintavat niitä tietokoneella. Näin taiteenlaji on siirtynyt paperista metalliin ja muoviin ja leikkikaluista teknologiaan. Taitettuja luomuksia on lentänyt jo avaruuteen, ja jonain päivänä niitä voidaan asentaa ihmisten verisuoniin.

”Nyt on todistettu matemaattisesti, että käytännössä kaikkea voi taittaa”, sanoo fyysikko Robert J. Lang, joka lopetti työnsä Piilaaksossa kahdeksan vuotta sitten ja ryhtyi täysipäiväiseksi taittelijaksi. Hän on taitellut esimerkiksi täysiraajaisia tuhatjalkaisia ja tuhatsuomuisia käärmeitä. ”Olemme oikeastaan selvittäneet, miten saadaan aikaan mikä hyvänsä uloke tai muoto.”

Kuva: Rebecca Hale, NG

Ratkaiseva havainto

Jokainen uloke, joka esittää vaikkapa jalkaa tai siipeä, koostuu taitellusta paperinpalasta. Alan harrastajat huomasivat 1990-luvulla, että kussakin palassa hyödynnetään nelikulmiosta pyöreää osaa, ympyrän puolikasta tai neljännestä. Tuo oli Langin mukaan ratkaiseva havainto, sillä se tarjosi ratkaisun origamin perusongelmaan – oikean taittotavan löytämiseen – ja myös yhdisti sen ikivanhaan matemaattiseen pulmaan: kuinka pakata kuulia laatikkoon tai ympyröitä neliöön?

Jalostamalla teoriaa origamistit pystyivät suunnittelemaan monimutkaisia muotoja, joissa oli paljon ulokkeita, sekä löytämään teknologisia sovelluksia. Kun turvatyynyä suunnitelleet insinöörit pyysivät Langia etsimään parhaan tavan taittaa tyyny kojelautaan, hän huomasi paperihyönteisten taitteluun tarkoitetun algoritmin sopivan tyynyynkin. ”Se oli yllättävä ratkaisu”, Lang sanoo.

Tuo ei silti ollut origamin ensimmäinen käytännön sovellus. Japanilaiset laukaisivat vuonna 1995 satelliitin, jonka aurinkopaneelit oli taiteltu kokoon maantiekartan lailla. Helposti avautuvan taitos­järjestelmän oli kehittänyt matemaatikko Koryo Miura. Avaruuteen päästyään aurinkopaneelit avautuivat kohti Aurinkoa. Robert J. Lang on sittemmin ollut mukana suunnittelemassa jalkapallokentän kokoista avaruusteleskoopin linssiä, joka taittuu kokoon kuin sateenvarjo. Siitä on toistaiseksi olemassa vasta prototyyppi, joka sekin tosin aukeaa yli viiden metrin levyiseksi.

Tulevaisuutta ovat muodonmuuttajat

Tutkijat paneutuvat myös kokoasteikon toiseen ääripäähän ja kehittävät origamistenttiä (pientä metallikehikkoa), jonka avulla valtimot pysyvät auki, sekä itsestään kokoon taittuvia DNA-laati­koita. Laatikot ovat kooltaan vain miljardisosia riisinjyvästä, ja niillä on määrä kuljettaa lääkkeitä sairaisiin soluihin. Nykypäivän origamistien mielestä alalle on avautumassa loistava tulevaisuus. ”Jonain päivänä rakennamme uudelleen ohjelmoitavia robotteja, jotka pystyvät muuttamaan muotoaan”, sanoo Erik Demaine Massa­chusetts Institute of Technologysta. Myös Robert J. Lang on sitä mieltä, että origamien hyödyntämisen rajoja ei näy vielä mailla halmeilla.

Paperilennokki: Japanilaiset tutkijat aikovat lähettää sokeriruokopaperista tehtyjä lennokkeja kansainväliseltä ISS-avaruusasemalta. Jos hidas putoaminen ja suojaava pinnoite estävät lennokkeja palamasta ilmakehässä, tietoja voidaan kenties soveltaa avaruusaluksissa.

Teleskooppilinssi: Jalkapallokentän kokoinen, muovista valmistettu avaruusteleskooppilinssi voi mahtua avaruusaluksen ruumaan, jos se taitellaan riittävän tarkasti. Lawrence Livermoren kansallislabo­ratorion tutkijat rakensivat Eyeglass-teleskoopin prototyypin vuonna 2002.

Verisuonivuoraus: Oxfordin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen, kierteisesti taitellun stentin, joka työnnetään katetrin avulla vatsa-aorttaan. Kun stentti sitten avataan, se tukee vaurioitunutta verisuonta. Ihmiskokeet uudella stentillä saattavat alkaa vuonna 2012.