Matt Shlian concevait des livres et des cartes de vœux. Maintenant, il collabore avec des scientifiques qui créent des panneaux solaires plus efficaces, résolvent des problèmes mathématiques complexes et comprennent comment les protéines à l'intérieur des cellules peuvent se replier incorrectement et causer des maladies.
L'artiste basée à Ann Arbor, dans le Michigan, crée des sculptures abstraites à partir de papier plié, tranché et collé. Il les conçoit sur un ordinateur et envoie les fichiers à un traceur à plat, un outil qui évalue le papier à l'aide d'une petite lame en titane. Ensuite, chaque pièce est pliée, façonnée et collée à la main.
Il y a une sérénité dans les lignes épurées, mais aussi dans le mouvement. C'est comme si les motifs géométriques observés dans l'art islamique prenaient vie et se reproduisaient dans un champ lisse. Des facettes de cristal vives et bouillonnantes se soulèvent et demandent presque à être caressées du bout des doigts.
Son désir initial dans la création des œuvres plissées était d'explorer la forme et la lumière, mais ses pulsions s'écartaient du purement artistique. Il montre ses créations à des scientifiques et demande: Que pouvez-vous faire avec cela?
Dans les lignes épurées et les polygones que Shlian sculpte sur papier, les scientifiques voient les structures qu’ils ont étudiées et, dans le meilleur des cas, une piste vers de nouvelles perspectives. Lors de son premier discours devant des scientifiques de l'Université du Michigan, Shlian a montré une forme plissée pouvant pivoter autour d'elle-même. L'artiste se souvient du physiologiste des cellules, Daniel Klionsky, debout et criant: "C'est ça! C'est ça!" La forme s’est révélée être la même qu’une structure à double paroi à l’intérieur des cellules que l’étudiait Klionsky, appelée autophagosome, qui aide à recycler les pièces cellulaires disponibles. En collaborant avec Shlian, le chercheur a pu mieux visualiser la façon dont l’autophagosome se déplace.
Max Shtein, ingénieur en chimie à l’Université du Michigan, et son groupe ont vu une structure maillée créée par Shlian en découpant du papier et en l’appliquant aux panneaux solaires qu’ils développaient. La structure extensible permet au panneau de suivre les mouvements du soleil.
Cependant, interrogez Shlian sur l'une de ces découvertes et il minimisera ses contributions. "Même si les pièces ont l'air très systématiques et très planifiées, cela viendra beaucoup plus tard", dit-il. Sur son site Web, il explique que ses meilleures pièces résultent généralement d'une erreur qui "devient plus intéressante que l'idée originale".
Shlian détient l'une de ses pièces. Influencé par les livres popup et autres créations en papier, ses œuvres ont un élément cinétique. Ils peuvent être manipulés, afin qu'ils se plient et se déplient, s'étirent et se télescope. (Matt Shlian) Shlian a une curiosité insatiable. Son travail intègre des influences de l'art du papier, du kirigami (qu'il décrit comme l'origami et du découpage), de l'art islamique, de l'architecture, de la biomimétique et de la musique. Dans une nouvelle exposition à la National Academy of Sciences à Washington, DC, il explore l'idée de la chiralité.
Le mot chiral vient du grec mot pour main, '' ρι, "et les mains sont en effet le moyen le plus simple d'expliquer le concept. La gauche et la droite sont des images inversées l'une de l'autre: vous pouvez facilement les placer paume à paume et voir comment chaque doigt s'aligne avec son partenaire de la main opposée. Mais peu importe la façon dont vous tournez et tournez une main, elle ne correspondra jamais à l'orientation exacte de l'autre. Si les pouces sont tous les deux à droite, vous regardez le dos de l'un main et la paume de l'autre.
«Plus je parlais à des scientifiques, plus je réalisais que la chiralité était un élément essentiel de notre construction», a déclaré Shlian. Dans l'exposition "Chirality", ses œuvres restent statiques, mais leurs formes évoquent des tourbillons, des rebondissements et des répétitions liées au phénomène.
Ce type d’asymétrie apparaît tout le temps dans la nature, mais les chimistes accordent une attention particulière à la chiralité. Des molécules de même composition chimique existent souvent dans deux configurations qui sont des images inverses l'une de l'autre. Ces versions de molécules appariées, à gauche et à droite, sont appelées énantiomères, et les différentes formes changent le comportement des molécules. Par exemple, les huiles contenues dans les graines de carvi et la menthe verte ont des odeurs distinctives, mais les molécules responsables ne diffèrent que par leur chiralité.
Pour les raisons que les scientifiques étudient encore, la nature privilégie souvent un énantiomère par rapport à un autre. Dans les organismes vivants, l’ADN est presque exclusivement droitier, et l’ADN Z ne peut se former que dans certaines conditions. Ouvrez les cellules de tout, des débris de mare aux tortues en passant par les humains, en passant par les brins d'ADN à l'intérieur d'un escalier en colimaçon à droite.
L'importance de la chiralité est apparue comme une évidence, il y a plus d'un demi-siècle. Dans les années 1950, une société pharmaceutique allemande a mis au point une pilule sédative qu’elle jugeait tellement sûre que les femmes enceintes pouvaient la prendre pour la maladie du matin. Ils l'ont appelé la thalidomide. Lorsque les chimistes synthétisent des molécules, la réaction produit généralement un mélange de produits droitiers et gauchers. Dans le cas de la thalidomide, la version gaucher était utile et la version droite était toxique. S'il est pris pendant le premier trimestre de la grossesse, l'énantiomère toxique étrangle le développement de nouveaux vaisseaux sanguins chez le fœtus. La drogue a été retirée du marché en 1961, mais pas moins de 10 000 bébés sont nés avec des membres raccourcis ou manquants et d'autres anomalies congénitales.
Bon nombre de ces enfants sont maintenant des adultes et continuent de faire face à des problèmes de santé. Heureusement, cette erreur a conduit à des réformes massives de la réglementation des produits pharmaceutiques.
La chiralité est présente dans de nombreuses branches de la science, de la biochimie aux mathématiques. Shlian a découvert le concept lorsqu'il a commencé à travailler avec des chercheurs du laboratoire de Sharon Glotzer. Glotzer, ingénieure en chimie à l'Université du Michigan, et ses collègues étudient les structures au niveau nanométrique, y compris celles qui peuvent s'auto-assembler.
"Ils mettent toutes ces formes polyédriques aux multiples facettes - pensez aux dés à 20 faces - dans une boîte et secouez-la", dit Shlian. "Les formes se nichent et créent une forme." Une autre analogie pourrait être si vous mettez Legos dans une sécheuse et l'a couru pendant un moment avant de s'arrêter pour voir si l'un réussissait à s'emboîter et à créer des formes.
Les ingénieurs tels que Glotzer peuvent utiliser les informations qu'ils ont glanées lors de ces expériences pour comprendre comment inventer de nouveaux matériaux qui pourraient être utilisés pour construire des batteries ou même pour rendre invisibles des objets qu'ils recouvrent. "Une grande partie de cette recherche est dans un avenir lointain", explique Glotzer sur sa page de profil universitaire, "mais les principes fondamentaux de l'auto-assemblage que mes étudiants et moi découvrons jetons les bases de cet avenir".
Cette recherche a inspiré la pièce de Shlian intitulée "Apophenia". Il explique que si vous découpez la forme auto-assemblée créée en secouant une boîte de polyèdres, vous pourrez voir certains des motifs figurant dans l'illustration. "Apophenia", l'un des 10 qui apparaissent dans l'exposition, est rendu sur du papier blanc pur, mais cela ressemble à un fouillis de pierres précieuses taillées ou aux facettes réfléchies vues à l'intérieur d'un kaléidoscope si toute la couleur s'enfuit.
Un spectateur peut voir des mosaïques et des motifs, mais c'est une illusion. Les formes ont l'asymétrie de la chiralité, et ce sont des images en miroir qui ne correspondent pas tout à fait. "Apophenia" consiste à identifier des modèles qui n'existent pas réellement ", a déclaré Shlian.
La pièce va également au coeur de la vision de Shlian de la chiralité, une perspective qui se plie dans la leçon tragique de la thalidomide.
"C'est une pensée présomptueuse de comprendre la nature et de la dominer", dit-il. "La chiralité nous fait penser: comprenons-nous vraiment ce qui se passe à petite échelle?"
Le spectateur typique ne voit peut-être pas cette question alors qu'il regarde les avions et les courbes des sculptures de Shlian, mais l'artiste ne se propose pas d'enseigner. Comme son travail pour ses collaborateurs scientifiques, il espère susciter la curiosité.
«Chirality» a ouvert ses portes le 15 août et restera visible jusqu'au 16 janvier 2017 à l'Académie nationale des sciences, au 2101 Constitution Ave., NW, Washington, DC. Pour en savoir plus sur le travail de Shlian, rendez-vous sur cet artiste enregistré et sur son site Web .
