Publicado en Tecnologia Lunes, 20 Abril 2020 05:57

Cómo el origami está revolucionando el diseño industrial

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Si recordamos, el origami o papiroflexia es un arte que consiste en el plegado de papel sin usar tijeras ni pegamento para obtener figuras de formas variadas, muchas de las cuales podrían considerarse como esculturas de papel. En un sentido específico, el origami es un tipo de papiroflexia de origen japonés que incluye ciertas restricciones, (por ejemplo, no admite cortes en el papel y se parte desde ciertas bases) con lo que el origami es papiroflexia pero no toda la papiroflexia es origami (Wiki).

Un querido colega nos comparte el presente artículo escrito por Jim Morrison y publicado digitalmente el 23 de abril de 2019 por Smithsonian Magzine, donde se nos informa que científicos e ingenieros están encontrando aplicaciones prácticas para la forma de arte japonesa en el espacio, la medicina, la robótica, la arquitectura y más. Veamos de qué se trata….

Uno de los proyectos iniciales de origami del profesor de ingeniería de la Brigham Young University (BYU), Larry Howell, fue una matriz solar que se compactó a 2.7 metros durante el lanzamiento, pero una vez desplegada en el espacio alcanzó 25 metros de diámetro con el propósito de generar energía.

 

Cuando Anton Willis se mudó a su departamento de San Francisco, tuvo un problema de espacio: no había lugar para su amado kayak. Había crecido remando en el Pacífico así como en las aguas locales en el condado de Mendocino.  Ir hasta el almacén donde lo guardaba y traerlo para poder navegar era un inconveniente que estaba decidido a resolver.

Se inspiró en una historia neoyorquina 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 de plegarse en nuevas fronteras, creando piezas que nunca antes eran posibles. Luego comenzó a explorar posibilidades prácticas como contenedores, implantes médicos y bolsas de aire.

"Empecé a pensar en si podría doblar un kayak como una hoja de papel", dice Willis, quien recientemente completó su maestría en arquitectura de la University of California at Berkeley (UCB).

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 resultó difícil un segundo conjunto de pliegues para transformar la única hoja de material en una caja lo suficientemente pequeña como para llevarla en una mochila de gran tamaño. Dos años más tarde ya tenía 25 diseños con los que creó un prototipo funcional que lanzó Oru Kayak, una compañía de California. Oru, donde Willis es el jefe de diseño, ahora vende cuatro modelos de kayaks plegables. Uno de ellos está incluso en el Museo de Arte Moderno de San Francisco.

Si bien pensamos en el origami como arte, las empresas e investigadores lo utilizan cada vez más en el espacio, la medicina, la robótica, la arquitectura, la seguridad pública y los militares para resolver problemas de diseño molestos, a menudo para adaptar cosas grandes en espacios pequeños. La Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos ahora incluye origami en sus conferencias anuales. También lo ha hecho la American Mathematical Society.

En el centro de esta innovación hay un pequeño número de científicos e ingenieros que promueven las aplicaciones prácticas del arte japonés. El primero de ellos es Lang, un proselitista apasionado por el arte y la ciencia del origami. Obtuvo una licenciatura en CalTech y una maestría en la Stanford University, ambas en ingeniería eléctrica, antes de terminar su doctorado en física aplicada también en CalTech. Durante sus estudios, como una forma de relajarse, se la pasó diseñando principalmente insectos y animales: un cangrejo ermitaño, un ratón en una trampa para ratones, una hormiga. Algunos le tomaron semanas para diseñar y horas para doblar. Poco después de que comenzó a trabajar en el “Jet Propulsion Laboratory” de la NASA en 1988 (Lang ha publicado más de 80 artículos científicos y tiene 50 patentes), logró doblar un reloj  “CuCu” de tamaño real.

En 2001 dejó su trabajo en la empresa de fibra óptica “JDS Uniphase” para centrarse en su arte. Escribió un documento que describe un algoritmo para el diseño de origami. Siguieron más publicaciones;  ha escrito libros, caprichosos y serios, y programas de computadora con nombres como TreeMaker y Tessellatica que toman modelos simples de figuras hechas con palitos de madera para crear patrones enormes a base de pliegues. Uno de sus artículos llamó la atención de los ingenieros del Lawrence Livermore National Laboratory que estaban trabajando en una lente telescópica que necesitaban plegar para su viaje al espacio.

Ayudó a diseñar una lente prototipo del tamaño de un campo de fútbol para el Eyeglass, que se habría extendido al tamaño de Manhattan si el proyecto hubiera sido financiado. También trabajó como consultor 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 el arte y la 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 BYU, luego de que un estudiante de doctorado sugiriera buscar origami para crear soluciones de ingeniería. "Nos dimos cuenta de que había muchas cosas que podríamos aprender de estos artistas de origami que podrían ayudarnos a hacer ingeniería de formas que no hubiéramos descubierto utilizando nuestros enfoques tradicionales", dice.

Han colaborado en varios proyectos. Howell admite que fue cauteloso al principio, especialmente cuando solicitó fondos federales. Al respecto lo visitó un senador preguntando por qué el dinero de la investigación federal iba a 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 2.7 metros durante el lanzamiento, pero se desplegó a 25 metros de ancho 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 inmerso en el diseño de equipo para medicina, donde el uso de origami para crear dispositivos compactos es particularmente útil, sobre todo en cirugía robótica. Inventaron los oríceps, pequeños sujetadores quirúrgicos basados ​​en una idea de origami llamada chompers. Crearon un retractor para apartar 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 funcionarios de la Homeland Security Agency, el equipo de Howell trabajó con Lang y diseñó un escudo de Kevlar plegable que protege a dos o tres personas. Se está negociando un acuerdo de licencia.

Consultaron con una empresa ferroviaria para diseñar carenados de origami para el frente de las locomotoras que se pliegan cuando los autos están unidos, pero se despliegan cuando están al frente, lo que los hace más aerodinámicos. Los carenados ahorran un millón de dólares al año en costos de combustible, dice Howell. Y han diseñado un pañal para adultos que se ajusta mejor con origami.

Lang dice que varios investigadores estaban haciendo un trabajo similar de forma independiente. "Aunque no lo sabía en ese momento, hubo otras personas experimentado con las matemáticas, el origami y la tecnología", dice. "Creo que no fue tanto que una persona lanzara este campo, sino que llegamos a una masa crítica de ideas y personas con antecedentes matemáticos que se involucraron y que el campo floreció".

Una especialista en robots de Harvard usó origami para diseñar un instrumento para atrapar criaturas de aguas profundas de cuerpo blando como las medusas sin dañarlas. Por otro lado, investigadores de la Oxford University desarrollaron un stent cardíaco que funciona utilizando el concepto tradicional de origami de una bomba de agua. Manan Arya, ingeniero del Jet Propulsion Laboratory, tiene el título de "origamista en jefe" y escribió su tesis doctoral sobre el uso del origami en superestructuras espaciales.

Erik Demaine, profesor de ciencias de la computación en el Massachusetts Institute of Technology (MIT) e hijo de un escultor, está siguiendo el camino de Lang, buscando arte e investigación en origami. Obtuvo una beca MacArthur "genio" por su investigación sobre plegado de materiales. "En los últimos años, ha habido mucha más interés y entusiasmo en las aplicaciones de ingeniería y ciencia del origami, que pueden crear estructuras prácticas que cambien fundamentalmente su forma", dijo a un entrevistador de PBS. "El plegado te da una manera de pensar sobre la transformación de formas".

Lang cree que el atractivo va más allá de la función. "Hay una elegancia estética en las soluciones de origami para problemas que es un poco inesperada y un poco hermosa", 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 expande de una manera que no parecía posible, e inevitablemente captura la imaginación de las personas".

 

Vean el siguiente video sobre el tema, ¡es excelente!: https://youtu.be/fEwJ6Nn5qyo

 

Fuentes:

https://www.smithsonianmag.com/innovation/theres-origami-revolution-industrial-design-180972019/

https://es.wikipedia.org/wiki/Origami

Modificado por última vez en Lunes, 20 Abril 2020 10:51
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