El origami trasciende sus raíces artísticas para revolucionar la tecnología. Desde el diseño molecular hasta paneles solares, sus principios de plegado impulsan la innovación en medicina, robótica y arquitectura.
H&A trae a los lectores un artículo con datos interesantes sobre cómo el antiguo arte del origami puede contribuir a la ciencia.
Puede parecer un simple juego, algo para entretenerse y aprender a formar figuras, como representaciones de elementos de la naturaleza (animales y plantas) o incluso figuras abstractas como formas geométricas: cuadrados, prismas, poliedros. Sin embargo, el origami tiene una contribución mucho mayor de lo que se podría imaginar, gracias al proceso creativo y las innovaciones tecnológicas derivadas del diseño de sus pliegues.
La importancia del diseño del origami alcanza diferentes áreas del conocimiento teórico, y sus pliegues se reinterpretaban para generar nuevas formas de construcción y modelado con materiales y estructuras. El origami ha dejado de ser solo un arte tradicional del eje oriental para convertirse en un método de exploración tecnológica y científica en todo el mundo. Se ha aplicado ampliamente en investigaciones y proyectos en ingeniería, ciencia de materiales, biología molecular, física, astronomía, informática, genética, medicina, robótica, arquitectura, diseño de envases, interiores, moda y productos en general.
Un arte milenario originario de Japón, ori significa plegar y kami significa papel. Este arte oriental antiguo utiliza el papel doblado para crear diversas formas e ideas. El origami consiste en transformar papel plano en diferentes figuras tridimensionales mediante pliegues, sin cortar ni pegar.
Trayectorias históricas, como la del profesor alemán Josef Albers —pionero en explorar el origami en un entorno universitario—, el profesor estadounidense Ronald Dale Resch —pionero en construcciones geométricas tridimensionales usando gráficos por computadora— y la artista Lygia Clark, quien en Brasil mostró los primeros estudios sobre origami de una manera particularmente diferente, abrieron las puertas para que surgieran varios investigadores especializados en origami contemporáneo. Estos desempeñan hoy un papel fundamental, al desarrollar nuevas teorías y promover eventos para organizar y listar las innovaciones del origami que ocurren en diferentes lugares y escalas de forma simultánea.
El origami tradicional es un tipo de origami que se realiza con una sola hoja de papel. Su concepción artística se basa en formas representativas o geométricas.
El kusudama (o origami modular) es un tipo de esfera compuesta por varios módulos de papel unidos en el centro. El kusudama era una bola que contenía hierbas medicinales y solía colgarse sobre las camas de los enfermos para ayudar a combatir enfermedades. Hoy en día, los kusudamas se utilizan para decoración e interiorismo.
Un ejemplo de un kusudama actualizado como producto de consumo es la lámpara Sonobe, desarrollada por el estudio de diseño Foldability en Londres. Las teselaciones de origami, el tercer segmento del origami artístico, son pliegues de papel que presentan patrones geométricos repetidos a lo largo del plano, semejantes a azulejos o mosaicos. Sus orígenes se remontan a la antigüedad con los mosaicos y azulejos romanos y bizantinos, pero principalmente con los artesanos islámicos que, durante el auge de su actividad artística en el siglo XIII, crearon una de las mayores referencias para las teselaciones de origami: el Palacio de la Alhambra en Granada, España.
Hoy en día, las teselaciones de origami se utilizan ampliamente en el diseño de moda, ya que son muy fáciles de aplicar a los tejidos. El kirigami, el cuarto segmento, también conocido como arquitectónico, implica la construcción de una pieza artística en papel mediante pliegues y cortes, probablemente originario de China. Hoy en día, el kirigami se utiliza ampliamente en el diseño gráfico, especialmente en libros infantiles, donde es conocido como pop-up.
El papercraft, aunque se clasifica en el mismo área que el kirigami debido a su similitud técnica, es un segmento ligeramente diferente. Más comúnmente aplicado al diseño de envases y juguetes, el papercraft es el diseño de una figura tridimensional, es decir, la concepción de una pieza compleja a partir de un plan con pliegues, cortes, ensamblajes y/o pegamento. La principal diferencia entre el papercraft y otros tipos de origami es que la figura planificada no parte de un cuadrado de papel, sino del recorte de una forma específica y diversa, además de la unión de varios tipos de pliegues para componer un todo. Métodos computarizados de construcción para papercraft están siendo desarrollados por científicos como Mitani y Suzuki, lo que contribuye a la industria tanto en términos de rapidez en la producción de juguetes como en la posibilidad de detalles complejos y representaciones orgánicas.
El último segmento del origami artístico es la snapología, o origami en tiras, una de las áreas más recientes del origami. Creada por Heinz Strobl, la snapología funciona de manera similar a los kusudamas, ya que es un origami modular, pero con la diferencia de que los módulos son varias tiras de papel, haciendo que la figura tridimensional sea más “hueca”. Según Strobl, la snapología tiene aplicaciones interesantes en proyectos de arquitectura y diseño de moda debido a su montaje práctico basado en principios geométricos matemáticos como los sólidos de Arquímedes y Platón.
La conexión entre este arte y las matemáticas está muy bien expresada en el libro Wakoku Chiyekurabe del autor Kan Chu Sen, publicado en 1721, que presenta la relación entre el origami y las matemáticas mediante problemas que requieren razonamiento matemático, utilizando el origami como una herramienta significativa para su comprensión. Otro trabajo relevante en este sentido es el libro del autor T. Sundara Row, Geometric Exercises in Paper Folding. Este estudio fue publicado originalmente en Madrás, India, en 1893. La intención de esta obra era mostrar la posibilidad de construir polígonos regulares usando origami y demostrar ciertas proposiciones geométricas con la ayuda de los pliegues.
Para comprender mejor el campo del diseño inspirado en el origami, podemos citar el trabajo de Paul Rothemund, uno de los primeros en explorar e introducir los pliegues en la biología molecular. Este investigador aplicó el razonamiento del origami a una cadena de ADN de la proteína Scaffold. Rothemund considera que manipular formas de ADN evita problemas de estequiometría y purificación que no se resuelven eficazmente con ADN regular, donde la estructura es simple y plana. A través del trabajo de Rothemund, se entiende que el diseño inspirado en el origami no se parece visualmente al plegado, sino que adopta sus principios, lo que resulta en innovaciones estructurales aplicables a diferentes escalas y medios, como la organicidad microscópica de las proteínas. La aplicabilidad pionera de Rothemund abrió puertas para que otros investigadores continuaran con lo que hoy sería la rama más expansiva de los estudios científicos con pliegues: el DNA Origami.
Robert M. Hanson es el autor del libro Molecular Origami: Precision Scale Models from Paper, en el cual se crean modelos de papel para ayudar en el estudio de la disposición de los átomos en moléculas. También creó el programa de computadora Molecular Origami, que permite imprimir diversas estructuras moleculares usando papel plegado. El origami también es útil en otras áreas del estudio de la química. Los enlaces iónicos y covalentes pueden representarse con modelos de origami. El libro Molecular Models with Origami de Yoshihide Momotani ofrece ejemplos que representan moléculas: un aldehído, un enlace covalente y un modelo de ADN.
Otro ejemplo de una adaptación del diseño de origami basada en el patrón de pliegues es el Origami Heart Stent, un proyecto médico desarrollado por Kaori Kuribayashi y Zhong You. Según los investigadores, el stent es un tubo flexible comúnmente usado en ciertos procedimientos quirúrgicos, ayudando en el tratamiento del cáncer de esófago y vías biliares, problemas intestinales y bloqueos cardiovasculares que causan ataques cardíacos. Los stents antiguos son rígidos y tienen limitaciones en su forma, estando hechos de una malla metálica con o sin una membrana de recubrimiento externo. La diferencia del Origami Heart Stent radica en su estructura dinámica, diseñada con la técnica del patrón de pliegues para ser auto-plegable, presentando dos estados de forma: compactación y expansión.
Es importante entender que una característica fundamental del origami es que cada modelo tiene pliegues de valle y pliegues de montaña en sus configuraciones, y que están dispuestos de cierta manera en el papel, caracterizados a su vez por el llamado patrón de pliegues. En otras palabras, el patrón de pliegues es el conjunto de líneas dibujadas a lo largo del papel plano que representan los pliegues de valle y montaña; puede traducirse literalmente como un patrón de pliegues o arrugas. La idea del patrón de pliegues comenzó a explorarse con la aplicación de pliegues a investigaciones científicas y de diseño.
Las técnicas de origami son objeto de investigaciones orientadas a aplicaciones en nuevas áreas de tecnología e informática. Por ejemplo, el método de plegado de mapas creado por Koryo Miura (Folding Miura Ori Map) se utiliza en el diseño de velas solares plegables y en paneles de satélites. El origami, y sus secuencias de pliegue, se estudian en ingeniería computacional, creando un área de investigación conocida como origami computacional. Es la intersección de la informática y las matemáticas del origami, y desarrolla algoritmos que resuelven problemas relacionados con el plegado de papel.
Ichiro Hagiwara, quien comenzó como investigador en colisiones, experimentó por primera vez con técnicas de origami hace décadas cuando estudiaba formas de mejorar los sistemas de absorción de impactos. El éxito llegó en 2009 cuando sus amortiguadores patentados aumentaron la absorción de energía en automóviles en un 40%. Luego, en 2017, inventó los cascos de seguridad plegables más ligeros del mundo, hechos de cartón, que ahora usan ciclistas en el noreste de Asia.
Un excelente ejemplo de tecnología basada en origami industrial es Stilfold, una empresa sueca. La idea detrás de Stilfold es diseñar y fabricar productos que combinen funcionalidad, durabilidad y sostenibilidad, permitiendo a los diseñadores usar menos materias primas y componentes sin sacrificar la complejidad del diseño. Su tecnología permite producir estructuras complejas, ligeras y sostenibles mediante el plegado de láminas planas sobre curvas, utilizando diseño computacional y robótica avanzada.
Inicialmente fundada como Stilride, la empresa usó la tecnología para construir una motocicleta eléctrica. Las aplicaciones potenciales de Stilfold son diversas e incluyen los sectores aeroespacial, de transporte y arquitectura. Stilfold también ha publicado estudios de caso que muestran cómo su tecnología puede mejorar la eficiencia de materiales, reducir peso, costos y emisiones de CO2 en estructuras como puentes y remolques de camiones.
El famoso Samsung también llevó el diseño del origami a la práctica al patentar un portátil plegable. Samsung, pionero en el regreso de los teléfonos inteligentes y pantallas plegables, ahora ha apuntado a los portátiles plegables. No una, sino dos veces. El gigante electrónico coreano obtuvo una patente de la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual (OMPI). El documento de la patente sugiere que el dispositivo tiene la misma forma que un portátil convencional, pero el teclado es desmontable de la pantalla. Tanto la pantalla como el teclado parecen estar articulados, permitiendo que se utilicen como un dispositivo híbrido.
Samsung no está solo en esta carrera por los portátiles plegables. Es evidente que el momento para estos dispositivos ha llegado, ya que múltiples marcas están trabajando en ello. Los PCs con pantallas y teclados desmontables, así como los portátiles plegables, ya están en el mercado. Sin embargo, un dispositivo con una pantalla y teclado desmontables y plegables (en dos partes) parece ser una innovación única.
Como se puede observar, existen numerosos ejemplos de cómo las técnicas de origami han ayudado a revolucionar la tecnología, desde la medicina hasta el espacio.
A través de estudios y sus respectivas publicaciones, queda claro que el origami es una alternativa valiosa para quienes buscan desarrollo intelectual e innovación.
Fuentes:
