Quand Anton Willis a emménagé dans son appartement de San Francisco, il a eu un problème d'espace: il n'a pas de place pour son kayak bien-aimé. Il avait grandi en naviguant dans le Pacifique et les eaux locales du comté de Mendocino. Le récupérer de son stockage était un inconvénient qu'il était déterminé à résoudre.
En 2007, il trouva l'inspiration dans une histoire new-yorkaise racontant l'histoire de Robert Lang, physicien de la NASA devenu en 2001 un artiste en origami à temps plein. Lang utilisa son bagage en mathématiques pour transporter l'art de plier vers de nouvelles frontières et créer des œuvres jamais possibles auparavant. Il commençait à explorer des possibilités pratiques telles que les contenants, les implants médicaux et les sacs gonflables.
"J'ai commencé à me demander si je pouvais plier un kayak comme un morceau de papier", explique Willis, qui venait de terminer sa maîtrise en architecture de l'Université de Californie à Berkeley.
Enfant, il avait fait un peu d'origami, mais rien de sophistiqué. Il a commencé à plier les modèles les uns après les autres, le week-end. Créer une forme de kayak était relativement facile, mais un deuxième jeu de plis pour transformer la feuille de matériau unique en une boîte suffisamment petite pour être transporté dans un sac à dos surdimensionné s'est avéré difficile. Deux ans et plus de 25 modèles plus tard, il avait un prototype fonctionnel qui a lancé Oru Kayak, une société californienne, et a séduit le panneau «Shark Tank». Oru, où Willis est le responsable de la conception, vend maintenant quatre modèles de kayak pliable . L'un d'entre eux se trouve même au musée d'art moderne de San Francisco.
Assemblée de kayak d'Oru (Kayak d'Oru) Alors que nous considérons l’origami comme un art, les entreprises et les chercheurs des domaines de l’espace, de la médecine, de la robotique, de l’architecture, de la sécurité publique et de l’armée ont de plus en plus recours à l’architecture pour résoudre des problèmes de conception épineux, souvent pour faire rentrer de grandes choses dans de petits espaces. L'American Society of Mechanical Engineers inclut désormais l'origami dans ses conférences annuelles. Il en va de même pour l’American Mathematical Society.
Un petit nombre de scientifiques et d'ingénieurs défendent les applications pratiques de l'art japonais est au centre de cette transformation. Le premier d'entre eux est Lang, un prosélytiste passionné pour l'art et la science de l'origami. Il a obtenu un baccalauréat à Caltech et une maîtrise à l’université de Stanford, tous deux en génie électrique, avant de terminer son doctorat. en physique appliquée à Caltech. Il se pliait comme un moyen de se détendre, dessinant principalement des insectes et des animaux - un bernard-l'ermite, une souris dans une souricière, une fourmi. Certains lui ont pris des semaines pour concevoir et des heures pour se coucher. Peu de temps après avoir commencé à travailler au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en 1988 (Lang a publié plus de 80 articles et possède 50 brevets), il a plié une pendule à coucou grandeur nature.
En 2001, il a quitté son travail de la société de fibre optique JDS Uniphase pour se consacrer à son art. Il a écrit un article décrivant un algorithme pour la conception d'origami. Plus de papiers suivirent. Il a écrit des livres, fantasques et sérieux, ainsi que des programmes informatiques portant des noms tels que TreeMaker et Tessellatica, qui prennent des modèles de bonhommes bâtons simples et créent des motifs de plis. Un document a attiré l'attention des ingénieurs du laboratoire national Lawrence Livermore qui travaillaient sur une lentille de télescope dont ils avaient besoin pour se replier pour leur voyage dans l'espace. Il a aidé à concevoir un prototype d'objectif de la taille d'un terrain de football pour Eyeglass, qui aurait été à la taille de Manhattan si le projet avait été financé. Il a également consulté sur un modèle similaire avec le laboratoire de propulsion par jet appelé Starshade, un immense iris pliant qui bloquerait la lumière provenant d'étoiles lointaines afin d'améliorer les capacités d'un télescope spatial.
Aujourd'hui, Lang partage son temps entre l'art et le conseil sur une grande variété de projets avec des partenaires corporatifs et académiques. "Tout bon scientifique est en partie un artiste", dit-il.
Les travaux de recherche de Lang ont attiré Larry L. Howell, professeur d'ingénierie et chercheur à l'université Brigham Young, après qu'un étudiant au doctorat a suggéré de se pencher sur l'origami pour créer des solutions d'ingénierie. "Nous avons réalisé que ces artistes en origami pouvaient apprendre beaucoup de choses qui pourraient nous aider à faire de l'ingénierie d'une manière que nous n'aurions pas découverte en utilisant nos approches traditionnelles", a-t-il déclaré.
Ils ont collaboré à plusieurs projets. Howell admet qu’il était prudent au début, surtout lorsqu’il sollicite un financement fédéral. Il a eu des visions d'un sénateur demandant pourquoi l'argent du gouvernement fédéral destiné à la recherche allait à l'origami, chose que son petit-fils de 10 ans savait faire. L’un des projets initiaux financés par la National Science Foundation consistait à concevoir un générateur solaire compactant jusqu’à 9 pieds lors du lancement, mais déployé à une hauteur de 22 mètres dans l’espace pour générer de l’énergie. Cela donnait de la crédibilité à l'origami dans la conception de haute technologie. Plus de projets - et plus de documents de recherche - ont suivi.
Howell et ses étudiants chercheurs ont plongé dans la médecine, où l’utilisation de l’origami pour créer des appareils compacts est particulièrement utile en chirurgie robotique. Ils ont inventé les oriceps, de minuscules grappins chirurgicaux basés sur une idée d'origami appelée chompers. Lors de la chirurgie robotique, ils ont créé un écarteur pour écarter un organe qui peut être inséré à travers une petite incision puis déployé à l'intérieur du corps. Intuitive Surgical, la société qui fabrique les systèmes chirurgicaux da Vinci, a obtenu une licence pour leurs brevets.
Après avoir discuté avec des responsables de la Homeland Security Agency, l'équipe de Howell a travaillé avec Lang pour concevoir un bouclier pliable en kevlar protégeant deux ou trois personnes. Un accord de licence est en négociation. Ils ont consulté une compagnie de chemin de fer pour concevoir des carénages en origami pour le devant des locomotives, qui se replient lorsque les wagons sont liés, mais se déploient quand ils se trouvent devant, les rendant ainsi plus aérodynamiques. Les carénages permettent d'économiser un million de dollars par an en coûts de carburant, explique Howell. Et ils ont conçu une couche-culotte adulte mieux ajustée utilisant l'origami.
Lang indique qu'un certain nombre de chercheurs effectuent un travail similaire de manière indépendante. "Bien que je ne le connaisse pas à l'époque, il y avait eu d'autres personnes qui bricolaient avec les mathématiques, l'origami et la technologie", dit-il. "Je pense que ce n'est pas tant qu'une personne a lancé ce domaine, mais que nous avons en quelque sorte atteint une masse critique d'idées et que des personnes ayant une formation en mathématiques se sont impliquées et que le champ s'est épanoui."
Un robotiste de Harvard a utilisé un origami pour concevoir un dispositif d’accrochage permettant d’attraper des créatures marines à corps mou comme des méduses, sans les blesser. Des chercheurs de l'Université d'Oxford ont mis au point un stent pour cœur qui fonctionne à l'aide du concept traditionnel de bombe à eau de l'origami. Manan Arya, ingénieur au Jet Propulsion Laboratory, est surnommé "l'origamiste en chef". Il a rédigé sa thèse de doctorat sur l'utilisation de l'origami dans les superstructures spatiales.
Erik Demaine, professeur d'informatique au Massachusetts Institute of Technology et fils de sculpteur, suit le chemin de Lang, à la recherche de l'art et de la recherche sur l'origami. Il a obtenu une bourse «de génie» MacArthur pour ses recherches sur le pliage et le pliage. «Ces dernières années, les applications d'ingénierie et scientifiques de l'origami ont suscité beaucoup plus d'enthousiasme. Vous pouvez créer des structures pratiques qui changent radicalement leur forme», a-t-il déclaré à un intervieweur de PBS . "Le pliage vous donne un moyen de penser à la transformation de forme."
Lang pense que l'appel va au-delà de la fonction. "Il existe une élégance esthétique dans les solutions d'origami aux problèmes un peu inattendus et un peu plus beaux", conclut-il. "Quand vous voyez une structure déployable comme un panneau solaire se déployer avec tous ces panneaux se déplaçant dans des directions différentes, puis soudainement, elle est agrandie d'une manière qui semblait irréalisable, qui capture l'imagination des gens."
