Cómo el origami está revolucionando al diseño industrial

Cuando Anton Willis se mudó a su departamento en San Francisco, tuvo un problema de espacio: no había lugar para su amado kayak. Había crecido remando en las aguas del Pacífico y locales en el condado de Mendocino. Recuperarlo del almacenamiento fue un inconveniente que estaba decidido a resolver.

Encontró inspiración en una historia del New Yorker de 2007 sobre Robert Lang, un físico de la NASA que se había convertido en un artista de origami a tiempo completo en 2001. Lang aplicó sus antecedentes matemáticos para transportar el arte del plegado hacia nuevas fronteras, creando piezas nunca antes posibles. Comenzaba a explorar posibilidades prácticas como contenedores, implantes médicos y bolsas de aire.

“Empecé a pensar si podría doblar un kayak como un pedazo de papel”, dice Willis, quien recientemente completó su maestría en arquitectura en la Universidad de California en Berkeley.

Él había hecho un poco de origami cuando era niño, pero nada sofisticado. Comenzó a doblar un modelo tras otro, jugando los fines de semana. Hacer una forma de kayak fue relativamente fácil, pero un segundo conjunto de pliegues para transformar una única hoja de material en una caja lo suficientemente pequeña como para llevarla en una mochila de gran tamaño resultó difícil. Dos años y más de 25 diseños más tarde, tenía un prototipo funcional que lanzó Oru Kayak, una compañía de California. Oru, donde Willis es el director de diseño, ahora vende cuatro modelos de kayaks plegables . Uno de ellos incluso está en el Museo de Arte Moderno de San Francisco.

Si bien pensamos en el origami como arte, cada vez más lo utilizan compañías e investigadores en el espacio, la medicina, la robótica, la arquitectura, la seguridad pública y el ejército para resolver problemas de diseño desconcertantes, a menudo para encajar cosas grandes en espacios pequeños. La American Society of Mechanical Engineers ahora incluye el origami en sus conferencias anuales. Así lo ha hecho la American Mathematical Society.

En el centro de esa transformación hay una pequeña cantidad de científicos e ingenieros que defienden las aplicaciones prácticas del arte japonés. Entre ellos se encuentra Lang, un apasionado proselitista del arte y la ciencia del origami. Obtuvo una licenciatura en Caltech y una maestría en la Universidad de Stanford, ambos en ingeniería eléctrica, antes de terminar un doctorado en física aplicada en Caltech. Dobló en todo momento como una forma de relajarse, diseñando principalmente insectos y animales: un cangrejo ermitaño, un ratón en una ratonera, una hormiga. Algunos tardaron semanas en diseñar y horas en plegarse. Poco después de comenzar a trabajar en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en 1988 (Lang ha publicado más de 80 artículos y tiene 50 patentes), dobló un reloj cucú de tamaño natural.

En 2001, dejó su trabajo en la empresa de fibra óptica JDS Uniphase para centrarse en su arte. Escribió un artículo que describe un algoritmo para el diseño de origami. Siguieron más artículos. Ha escrito libros, caprichosos y serios, y programas de computadora con nombres como TreeMaker y Tessellatica que toman modelos simples de figuras de palo y crean patrones de pliegues. Un artículo llamó la atención de los ingenieros del Lawrence Livermore National Laboratory que estaban trabajando en la lente de un telescopio que debían plegar para su viaje al espacio. Él ayudó a diseñar una lente prototipo del tamaño de un campo de fútbol para el Eyeglass, que se habría extendido hasta el tamaño de Manhattan si el proyecto hubiera sido financiado. También asesoró sobre un diseño similar con el Jet Propulsion Laboratory llamado Starshade, un inmenso iris plegable que bloquearía la luz de estrellas distantes para mejorar la capacidad de un telescopio espacial.

En estos días, Lang divide su tiempo entre arte y consultoría en una amplia variedad de proyectos con socios corporativos y académicos. “Todo buen científico es, en parte, un artista”, dice.

Los trabajos de investigación de Lang atrajeron a Larry L. Howell, profesor de ingeniería e investigador de la Universidad Brigham Young, después de que un estudiante de doctorado sugiriera explorar el origami para crear soluciones de ingeniería. “Nos dimos cuenta de que había muchas cosas que podíamos aprender de estos artistas de origami que podrían ayudarnos a hacer ingeniería de una manera que no hubiéramos descubierto usando nuestros enfoques tradicionales”, dice.

Han colaborado en una serie de proyectos. Howell admite que fue cauteloso al principio, especialmente cuando solicita fondos federales. Tuvo visiones de un senador que preguntaba por qué el dinero de la investigación federal iba al origami, algo que su nieto de 10 años sabía cómo hacer. Uno de los proyectos iniciales financiados por la National Science Foundation fue el diseño de una matriz solar que se compactó a 9 pies durante el lanzamiento, pero se desplegó a 82 pies en el espacio para generar energía. Eso proporcionó credibilidad para el origami en el diseño de alta tecnología. Siguieron más proyectos y más trabajos de investigación.

Howell y sus estudiantes investigadores se han lanzado a la medicina, donde el uso de origami para crear dispositivos compactos es particularmente útil en la cirugía robótica. Ellos inventaron los oriceps, diminutos sujetadores quirúrgicos basados ​​en una idea de origami llamada chompers. Crearon un retractor para empujar a un lado un órgano durante la cirugía robótica que puede insertarse a través de una pequeña incisión y luego desplegarse dentro del cuerpo. Intuitive Surgical, la compañía que fabrica los Sistemas quirúrgicos da Vinci, autorizó sus patentes.

Después de hablar con los funcionarios de la Agencia de Seguridad Nacional, el equipo de Howell trabajó con Lang y diseñó un escudo plegable de Kevlar que protege a dos o tres personas. Un acuerdo de licencia está en negociación. También diseñaron un pañal para adultos que se ajusta mejor con el origami.

Lang dice que varios investigadores estaban haciendo un trabajo similar de forma independiente. “Aunque no lo sabía en ese momento, había otras personas experimentando con las matemáticas, el origami y la tecnología”, dice. “Creo que no se trata de que una persona en particular haya sido pionera en este campo, sino que alcanzamos una masa crítica de ideas y personas con antecedentes matemáticos que se involucraron, y por eso floreció este campo”.

Un robotista de Harvard utilizó el origami para diseñar un capturador para atrapar criaturas de aguas profundas de cuerpos blandos como las medusas sin dañarlos. Manan Arya, un ingeniero del Laboratorio de Propulsión a Chorro, tiene el apodo de “originamista en jefe“. Escribió su tesis doctoral sobre el uso del origami en las superestructuras espaciales.

Erik Demaine, profesor de ciencias de la computación en el Instituto de Tecnología de Massachusetts e hijo de un escultor, sigue el camino de Lang, persiguiendo el arte y la investigación en origami. Obtuvo una beca MacArthur por su investigación sobre plegar y doblar. “En los últimos años, ha habido mucho más entusiasmo por las aplicaciones de ingeniería y ciencia del origami, de manera que puedes crear estructuras prácticas que cambien radicalmente de forma”, dijo a un entrevistador de PBS. “El plegado te da una manera de pensar acerca de la transformación de la forma”.

Lang piensa que el atractivo va más allá de la función. “Hay una elegancia estética en las soluciones de origami para problemas que son un poco inesperadas y un poco hermosas”, concluye. “Cuando ves que se despliega una estructura desplegable, como una matriz solar, con todos estos paneles moviéndose en diferentes direcciones y de repente se expanden de una manera que no parece posible, eso es lo que captura la imaginación de la gente”.

Artículo original de: Smithsonian