Инструкция по сборке: искусство оригами вокруг нас

Когда в 1981 году на экраны вышел фильм «Не бойся, я с тобой!», многие мальчишки того времени увлеклись изучением боевых искусств и единоборств, подражая главным героям этой истории. Один из персонажей этого фильма демонстрировал характерный элемент восточной культуры — оригами. Чтобы позабавить детишек, он по-особенному складывал лист бумаги, превращая его после ряда хитрых действий в журавлика, машущего крыльями.

Догадаться самому, как сложить такую фигурку, очень сложно. Признаться, после просмотра фильма один из авторов этой статьи потратил уйму времени и перевел много тетрадных листов, безуспешно пытаясь повторить увиденное. Разгадка пришла чуть позже, когда в руки попала книга знаменитого американского популяризатора математики Мартина Гарднера под названием Mathematical puzzles and diversions, написанная еще в середине пятидесятых годов. Гарднер, большой любитель всевозможных математических головоломок, ребусов и курьезов, не только подсказал, как решить проблему со складыванием журавлика, но и поведал о волшебном искусстве оригами, которое уходит корнями в глубокое прошлое Японии, а также Китая, где, собственно, и была изобретена бумага.

Определение искусства оригами кроется в самом названии, которое состоит из двух частей, означающих «бумага» и «складывать».

Изначально правила сборки бумажных фигурок были строгими. «Правильными» работами считались только те, что были выполнены из единого листа, в котором не сделано ни разрывов, ни разрезов. Теперь же оригами имеет множество направлений. Так, например, киригами допускает разрезание бумаги, а в модульном оригами можно создавать формы практически любого размера, соединяя отдельные фрагменты в единую композицию.

Нужно сказать, что, несмотря на разнообразие стилей, большинство людей вкладывает в термин «оригами» классический смысл — «фигурка из сложенного листа бумаги».

Одним людям оригами помогает развить образное мышление, а других наталкивает на мысль о компактных формах и трансформирующихся конструкциях. Вопреки сложившемуся убеждению, что оригами возможно исключительно с бумагой, люди с техническим складом ума создают и намного более сложные вещи.

⇡#Автор азбуки оригами

Как и в любой другой области знаний, где человек может копить опыт и оттачивать свое мастерство, в сообществе знатоков оригами имеются свои авторитеты-гроссмейстеры, а также отцы-основатели. Одним из таких «гуру» был японский мастер Акира Ёсидзава. Этот человек прожил долгую жизнь, в течение которой он изучал возможности построения бумажных форм. Ёсидзава придумал более пятидесяти тысяч самых разных моделей — от всевозможных птиц и зверей до собственного автопортрета.

Акира Ёсидзава определил несколько основных направлений искусства складывания бумаги, но самое главное его достижение — создание азбуки оригами. Чтобы как-то запечатлеть планы сборки бумажных фигур для последователей, Ёсидзава стал использовать хорошо знакомые любителям оригами обозначения сгибов — пунктиры, прямые, стрелки с направлением свертывания бумаги и прочее. С этими понятными схемами собрать любую модель может даже тот, кто не имеет опыта создания бумажных фигурок оригами. Для этого достаточно лишь следовать пояснениям в инструкции.

⇡#Просто добавь воды

Многие из моделей Ёсидзавы были сделаны с удивительной реалистичностью, которой автору удалось достичь с помощью особого метода обработки рабочего материала. Чтобы придать требуемую форму своим фигурам, Ёсидзава смачивал бумагу водой. В результате этого клеевая основа бумаги разбавляется, и управлять положением волокон проще: линии получаются более плавными, а материал становится податливее. При этом нарушается память материала, благодаря чему конечная форма получается более устойчивой — по сравнению со сборкой «сухого» оригами.

У Ёсидзавы очень много последователей. Один из них, французский любитель оригами Eric Joisel, делал потрясающие работы, используя тот же прием — смачивая бумагу. Многие из его произведений смотрятся удивительно правдоподобно — даже закрадывается сомнение в том, что он использовал всего лишь бумагу. Как, например, в этом «оркестре гномов».

Как оказалось, этой технике можно найти и другое, довольно необычное применение. В 2012 году соотечественник Эрика, студент университета искусства и дизайна в Лозанне, Christophe Guberan, используя тот же принцип мокрого оригами, продемонстрировал простую технологию Hydro-fold, позволяющую делать самособирающиеся оригами-формы.

Вы наверняка много раз видели эффект намокшей бумаги. Стоит капле жидкости попасть на ровную, гладкую поверхность, и рельеф листа тут же начинает меняться. Исходная гладкая форма поверхности будет утрачена. До конца она не восстановится даже тогда, когда жидкость полностью испарится. Это свойство бумаги и использовал Кристоф. Он немного модифицировал обычный струйный принтер, заставив его печатать особыми водными чернилами.

В графическом редакторе он создает топологическую карту линий, по которым должны быть выполнены сгибы, после чего выводит этот рисунок на печать на модифицированном принтере. Бумага, пропитанная водой в соответствующих местах, высыхая, начинает менять свою структуру, стягиваясь там, где легли водные чернила. В результате лист начинает самостоятельно складываться. С ходу трудно сказать, какое практическое применение можно найти для этой технологии, но результат выглядит довольно эффектно.

⇡#Роберт Лэнг: универсальное оригами

Фокусы с топологией фигурок оригами всегда привлекали внимание ученых. История знает немало примеров, когда невинная забава помогала исследователям сделать настоящее открытие или даже спасти человеческую жизнь.

Один из наиболее авторитетных экспертов в области оригами, физик по имени Роберт Лэнг (Robert J. Lang), по собственному опыту знает о пользе бумажного моделирования.

Складыванием фигурок Роберт начал увлекаться еще в детстве, когда ему было шесть лет. Маленький непоседливый мальчик никак не хотел заниматься математикой, и, чтобы угомонить малыша, учитель показал ему книжку, где было рассказано, как из бумаги можно сделать забавных животных. Это увлечение Лэнг пронес через всю свою жизнь. Пространственное мышление, которое необходимо при сборке оригами, в определенном смысле повлияло на сферу интересов ученого — он стал опытным экспертом по полупроводниковым лазерам и оптоэлектронике.

Вначале занятие оригами помогало Лэнгу снять напряжение после основной работы. Он задумывал какой-нибудь объект, затем брал в руки лист бумаги и старался воссоздать прототип как можно точнее. Раз за разом Роберт собирал новые фигурки оригами, причем его творения становились все сложнее и реалистичнее.

Глядя на то, как умелые руки мастера оригами собирают вполне узнаваемые образы, трудно представить, что столь реалистичную модель можно было сделать всего из одного куска бумаги — без ножниц и клея.

Если вы когда-нибудь серьезно займетесь оригами, то рано или поздно у вас возникнет вопрос: а что вообще можно сделать из бумаги и где предел возможностей одного листа? Долгое время четкого ответа на этот вопрос не было. До тех пор, пока над этой проблемой не задумался Роберт Лэнг. Ответ, который он нашел, оказался удивительным и парадоксальным: складывая лист бумаги, можно сделать модель любой формы. Используя математические выкладки, ученый вывел закономерность создания образов оригами, сформулировав тем самым универсальный подход к решению любых задач.

Чтобы убедить самых больших скептиков в правильности своих суждений, Лэнг написал специальную программу TreeMaker.

Когда вы станете настоящим мастером оригами и устанете от всяких журавликов и зайцев, вспомните об этой программе. С ее помощью вы сможете сделать план для сборки любой придуманной вами фигуры. Работает TreeMaker так: пользователь создает набросок из линий, указывая примерные очертания создаваемой модели. Построив «скелет» нужной формы, программа генерирует развертку, отмечая на ней топологию сгибов бумаги.

Хотим обратить ваше внимание на то, что программа не делает идеальную развертку для придуманной фигурки оригами. Согласно математическому методу, разработанному Лэнгом, сгенерированная развертка является базовой основой будущей фигурки. Довести ее до точных контуров собирателю оригами придется уже самому. Например, программа покажет основу для формирования рогов бумажного жука, но их ширину и направление нужно подбирать самостоятельно.

По мере того как ученый набирался опыта в сборке, он обратил внимание на то, что «детская забава» может быть использована для решения очень многих вполне серьезных проблем. В конечном итоге он вообще оставил свою работу в Силиконовой долине и посвятил все свое время практической стороне оригами.

К примеру, в 2005 году к Лэнгу обратился концерн Mitsubishi с просьбой сделать необычную оригами-презентацию автомобиля. Использование оригами в рекламе — не редкость, но если присмотреться, можно обнаружить, что в большинстве клипов сложных фигурок немного. Чаще всего показывают только одну фигурку, которая затем трансформируется во что-то другое.

Создать же полноценный оригами-мир (даже для короткого ролика) очень сложно, ведь для этого нужно вручную сложить из бумаги сотни различных фигурок. Реклама автомобиля Mitsubishi, над которой работал Роберт Лэнг, — один из примеров такого титанического труда. Когда ему поручили работу над этим клипом, для сборки моделей была выделена целая команда сотрудников. Но оказалось, что неспециалистам в оригами сложно быстро складывать модели даже по готовым дизайнам, созданным Лэнгом. В итоге почти всю работу по складыванию полутора тысяч фигурок выполнили сам Лэнг и его помощница.

⇡#Жизненно важное оригами

Есть немало людей, которые трактуют оригами по-особенному. Для них главная цель складывания бумажных листов состоит не в имитации узнаваемых форм, а в поиске способов размещения большого в малом. Как сложить лист бумаги, чтобы он занимал минимум места, но быстро и удобно разворачивался? Эта задача очень интересна и важна, поскольку ответ на нее решает множество инженерных проблем.

Вот несколько примеров, которые демонстрируют ценность этого аспекта оригами.

Как вы знаете, в большинстве современных автомобилей используются так называемые подушки безопасности. Они представляют собой аварийные надувные элементы (часто из нейлона), которые мгновенно раскрываются в случае резкого столкновения автомобиля с другим транспортным средством или препятствием. Подушка безопасности снижает вероятность удара человека о салон авто, что особенно актуально при лобовом столкновении. Очевидно, что чем больше площадь подушки и чем быстрее происходит ее раскрытие — тем больше шансов, что данная мера предосторожности спасет человеку жизнь. Эти и прочие факторы находятся в прямой зависимости от того, каким образом сложена эта подушка.

Немецкая компания EASi Engineering обратилась все к тому же Роберту Лэнгу с просьбой подсказать оптимальный вариант складывания подушки безопасности, при выборе которого срабатывание аварийного элемента происходило бы равномерно и максимально эффективно. Оценив выдвигаемые требования, Роберт пришел к выводу, что принципы для складывания оригами вполне сгодятся, чтобы аккуратно спрятать подушку безопасности под приборной доской.

К этому моменту Лэнг открыл несколько любопытных закономерностей, которые позволили ему проектировать любые развертки. Например, он увидел, что углы вокруг вершины в месте многочисленных сгибов подчиняются простому правилу. Если пронумеровать их по кругу, то сумма «четных» углов будет равняться сумме «нечетных» и будет составлять 180 градусов. Если посмотреть на любую развертку бумаги, то можно заметить, что число линий сгиба, уходящих вниз, отличается от числа линий сгиба в противоположном направлении, вверх, ровно на две. Это правило соблюдается для всех внутренних вершин независимо от топологии карты сгибов. Применив свои наблюдения, Роберт смог показать немецким инженерам оптимальную развертку для подушки безопасности.

В другом случае к древнему искусству оригами обратились медики. Их проблема также была связана со спасением человеческих жизней. Вопрос касался особенностей процедуры стентирования. Термин «стентирование» (надеемся, вам не придется с ним столкнуться в реальной жизни) означает операцию по внедрению в организм человека так называемого стента — полой трубки, которая искусственно расширяет суженный участок органа, например артерию, пищевод и другие. Для проведения такой операции желательно, чтобы стент занимал как можно меньший объем, а после установки разворачивался до нужных размеров.

В 2003 году два сотрудника Оксфордского университета Zhong You и Kaori Kuribayashi представили такой складной вариант стента. За основу конструкции устройства, способного спасти жизнь многим людям, исследователи взяли модель оригами, знакомую многим с детства, — водяную бомбочку.

⇡#Складная оптика на основе оригами

Оригами — это не только моделирование бумажных или других форм. Это образ мышления, особый нестандартный подход к привычным вещам. И, к слову, сгибать можно не только материальные объекты. Например, в семнадцатом веке Джеймс Грегори и Исаак Ньютон догадались использовать в конструкции телескопа зеркало. Тем самым они удлинили оптический путь и получили более совершенное устройство, лишенное цветных ореолов — артефактов хроматической аберрации, главного недостатка рефракторного телескопа.

В конструкции телескопа с отражающим элементом траектория луча света складывалась благодаря отражению. И вот, спустя почти четыре столетия, ученые продолжают делать открытия, манипулируя формой траектории луча.

Открытие, сделанное инженерами Калифорнийского университета Сан-Диего, в печатных изданиях тут же окрестили «оптическим оригами». Ученые нашли способ уменьшить размеры оптической системы, объединив наработки Ньютона и мастеров бумажных скульптур.

Исследователи взяли небольшой диск (прозрачный кристалл фторида кальция) и проделали в нем концентрические отверстия. Внешнее кольцо в этом устройстве служит для попадания света в данную систему. К диску применена «алмазная» огранка, а также задействуется набор отражателей, которые искусственно увеличивают оптический путь. В центре «линзы-оригами» расположен светочувствительный датчик, на который свет попадает после многократных отражений.

Один из авторов объектива нового поколения Эрик Тремблэй (Eric Tremblay), кандидат технических наук в Jacobs School UCSD, утверждает, что новая оптическая система способна заменить громоздкие комплекты линз, уменьшив исходную оптическую конструкцию приблизительно в семь раз. Единственный недостаток нового объектива — по причине расположения апертуры вдоль края линзы система дает очень маленькую глубину резкости. Впрочем, изобретатели уверяют, что этот минус в будущем будет устранен.

⇡#Оригами в космосе

Все схемы оригами отличает особая рациональность — в них нет лишних действий, каждый сгиб подчиняется правилам и законам геометрии. Человек давно осознал эту особенность оригами и научился использовать ее в своих целях. Например, одна из инженерных находок оригами, которая была взята на вооружение конструкторами, — схема Миура-ори. Эту схему придумал и впервые предложил использовать японский астрофизик Koryo Miura в далеком 1970 году.

На первый взгляд кажется, что схема пересечений линий сгиба до смешного проста — представляет собой вертикальные и горизонтальные направляющие. Однако если внимательнее присмотреться, можно увидеть, что вертикальные линии не являются идеальными прямыми. Они представляют собой ребра модели, которые на развертке наклонены под углами 84 и 96 градусов. Материал, сложенный по данной развертке, очень легко разворачивается — для этого нужно всего лишь потянуть за два противостоящих угла конструкции. А толщина сложенной модели Миура-ори зависит только от толщины используемого материала.

Как показало время, это было превосходное решение для разворачивания в космосе солнечных батарей. Метод профессора Koryo Miura позволил сократить количество двигателей, необходимых для раскладывания фотоэлементов в космосе, а также значительно упростил конструкцию в целом.

Вариант, предложенный японским астрофизиком, положил начало целому разделу в искусстве складывания бумаги, так называемому жесткому оригами. Специалисты, которые занимались впоследствии данной областью оригами, старались найти оптимальные решения для складывания всевозможных жестких устройств с шарнирным соединением. И конечно, чаще всего жесткое оригами применялось для проектов, связанных с космосом.

В марте 1995 года был запущен Space Flight Unit — японский спутник, который вышел на орбиту и развернул в космосе комплект солнечных батарей, сложенный по схеме Миура.

В 2004 году японское агентство аэрокосмических исследований провело успешный запуск и развертывание в космосе первого в мире солнечного паруса, также «упакованного» по принципу оригами. Малая ракета S-310-34 несла на себе два различных типа паруса с толщиной отражающей пленки всего 7,5 мкм.

Через 100 секунд после старта на высоте 122 километра ракета развернула первый парус в форме четырехлистника клевера. А на высоте 169 километров был развернут второй парус из шести сегментов.

Спустя шесть лет, в 2010 году японцы снова вспомнили про секреты оригами, запуская проект IKAROS. Этот космический аппарат должен был провести испытания более совершенной модели солнечного паруса, пригодного для оснащения кораблей, которые направляются к другим планетам. Благодаря примененной схеме оригами почти двести квадратных метров сверхтонкого полотна были развернуты без малейших повреждений.

В ближайшем будущем, предположительно в 2018 году, в космос будет запущена самая мощная обсерватория — телескоп имени Джеймса Уэбба. Он должен будет заменить устаревший легендарный «Хаббл», который уже почти четверть века находится на околоземной орбите. Диаметр зеркала, которое будет использоваться в новом телескопе, почти в три раза больше аналогичного элемента в конструкции Хаббла — 6,5 против 2,4 метра. Складная конструкция такого телескопа довольна проста — складываются всего три компонента.

И хотя телескоп имени Джеймса Уэбба еще не был доставлен на орбиту, ученые уже работают над созданием телескопов следующего поколения. Так, например, в Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса ведется разработка телескопа Eyeglass, диаметр главной линзы которого будет не менее ста метров. Роберт Лэнг разработал складную систему прозрачной линзы под названием «зонтик», благодаря которой стометровый компонент уменьшался всего до трех метров. Если посмотреть на конструкцию, предложенную Робертом, можно увидеть, что это — самое настоящее оригами.

Схема складной конструкции телескопа и Роберт Лэнг рядом с уменьшенным прототипом складной линзы

⇡#Оригами по-швейцарски

Привычка пользоваться огромным количеством вещей несет в себе очевидное неудобство — держать под рукой все, что может понадобиться, не очень-то удобно. Поэтому вещи принято хранить в сложенном состоянии. В компактном виде это может быть обычное кресло, в разложенном — целая кровать. Зонт в сложенном состоянии больше похож на трость, которая незаметно стоит в углу гардероба. Зато с открытым куполом зонт защищает большую площадь от дождя или солнца. И когда человеческий мозг ищет возможность сложить ту или иную вещь, он в определенном смысле решает загадку оригами.

Когда Карлу Эльзенеру в голову пришла идея создать складную конструкцию ножа, он мыслил столь же образно, как и все те, кто часами экспериментирует с бумажным листком. Потратив все свои средства и едва не став банкротом, он, не без помощи родственников, придумал простую и практичную конструкцию складного ножа. Компактный многоцелевой инструмент, созданный Эльзенером в 1891 году, имел всего четыре функции — лезвие, шило, консервный нож и отвертка. Этот нож практически сразу был взят на вооружение швейцарской армией и открыл историю легендарного швейцарского ножа.

Впоследствии Карл сменил название созданной фирмы на Victoria, по имени своей матери, а когда были открыты свойства нержавеющей стали, к имени добавилась часть французского слова inoxydable («нержавеющий»), образовав хорошо знакомый бренд Victorinox.

Очень простой способ складывания ножа повлек за собой большое количество модификаций. Что только не прятали конструкторы швейцарской фирмы в своем ноже — от ножниц и пинцета до фонарика, часов и напильника. Ну а с приходом компьютерных технологий швейцарский нож вооружился еще и выдвижным модулем Flash-памяти.

На данный момент у Victorinox есть несколько моделей с флешкой, в том числе и вариант с портативным SSD-накопителем внушительной емкости в один терабайт, который вдобавок ко всему еще и оснащен миниатюрным дисплеем.

Конструкция швейцарского ножа очень эффективна, и многие дизайнеры активно используют эту идею для создания новых оригинальных разработок. Аналогичный принцип складывания нужных элементов можно применить к чему угодно. Например, можно сделать швейцарский нож с набором всевозможных переходников. Как, скажем, в этом экземпляре, где есть коннекторы micro USB, mini USB и тридцатипиновый штекер для подзарядки устройств Apple. Очень практично и просто.

Единственный минус — малая длина такого переходника. Впрочем, при желании этот недостаток можно устранить, добавив небольшие изменения в конструкцию — автоматически сматывающийся провод. Ведь пытались же в свое время конструкторы из Ибаха спрятать в швейцарский нож настоящую рулетку! Правда, подобная модель Victorinox в продажу так и не пошла, поскольку значения цифр на ленте рулетки были слишком малы.

Швейцарский нож стал прообразом современных мультитулов, которые благодаря своей функциональности и небольшим размерам способны заменить целый набор инструментов. Сегодня они пользуются огромной популярностью во всем мире.

⇡#Оригами под микроскопом

Знатоки оригами регулярно соревнуются между собой в сложности создаваемых конструкций и даже устанавливают рекорды. Многие из самых необычных достижений в складывании фигурок оригами зафиксированы в Книге рекордов Гиннесса. Например, испанец Lluis Valldeneu i Bigas несколько раз удивлял сообщество любителей оригами. В 1996 году он показал кота, сделанного с использованием техники модульного оригами, который включал в себя 10375 частей.

Кроме этого, он сделал самое маленькое оригами, сложив модель птички pajarita размером 0,3 мм. Разумеется, обычным способом сделать это ему бы не удалось, слишком малы размеры модели, чтобы складывать ее руками. Луи пришлось вооружиться парой пинцетов и работать с помощью оптики, увеличивающей изображение в двадцать раз.

Искусство оригами не ограничивается одним материалом. Тот же испанский любитель оригами установил еще один рекорд — как человек, сложивший модель pajarita из семидесяти разных материалов, в числе которых металл, хлеб, золото, сталь, кожа и пр.

В 1977 году британской ассоциацией оригами проведен конкурс на создание самого маленького журавлика. Победителем стал Naito Akira, который умудрился сделать его из листа бумаги площадью в три с половиной квадратных миллиметра. Его журавлик мог даже хлопать крыльями, если его потянуть за хвостик!

Увлечение оригами к этому человеку пришло совершенно случайно — во время одной из конференций ему было ужасно скучно, и, чтобы как-то убить время, он достал серебряный вкладыш из сигаретной пачки и стал складывать журавлика.

Наито довольствовался лаврами "человека, который сделал самого маленького журавлика в мире" до 1990 года, пока кто-то в университете Ниигаты не повторил его рекорд. Когда Наито Акира об этом услышал, это задело самолюбие японского мастера оригами, и он решил продолжить складывать журавликов, уменьшая их размеры. Однако сделать это оказалось непросто. Бумага плохо подходила для создания микроскопической фигурки оригами, поэтому в конце концов Наито сменил материал — вместо бумаги он стал использовать тонкую полиэтиленовую пленку толщиной всего в четыре микрона. К тому же в микромире оригами Наито столкнулся с неожиданной проблемой, которая мешала собирать фигурку — статическим электричеством. Из-за этого природного явления журавлики в буквальном смысле улетали, как только к ним приближался инструмент мастера. Однако когда ему было 82 года, он с помощью микроскопа все же сделал фигурку из крохотного кусочка пленки размером всего 0,1х0,1 мм.

Но если вы думаете, что подобный размер фигурок оригами — предел возможностей для человека, вы заблуждаетесь. На самом деле произведения оригами могут быть меньше, намного меньше. Вплоть до размеров ДНК.

⇡#Нанооригами: ДНК вместо бумаги

Не так давно, весной 2006 года, американский биолог Пол Ротемунд (Paul Rothemund) из Калифорнийского технологического института анонсировал удивительное открытие, которое молодой ученый назвал ДНК-оригами.

Биолог затронул святая святых генетики — молекулярное программирование. Пол придумал, как можно придать молекуле дезоксирибонуклеиновой кислоты определенную форму. Для этого он использовал комплементарность (свойство азотистых оснований образовывать пары определенных типов с помощью водородных связей при взаимодействии цепей нуклеиновых кислот). В своем эксперименте Ротемунд задействовал так называемые «скрепки» — короткие синтетические ДНК-нити. Эти вспомогательные «скрепки» ученый рассчитывал на компьютере, а затем заказывал их синтез в лаборатории. В ходе эксперимента синтетические ДНК-нити прикреплялись в строго запрограммированных местах, стягивая основную ДНК в нужную форму.

Чтобы эффектно продемонстрировать остальным свое открытие, Ротемунд начал «складывать» нити ДНК, получая вполне узнаваемые формы — буквы, знаки, фигуры. А на основе кольцевидной нити он даже сделал множество улыбающихся смайликов.

Для чего нужна эта забава с построением ДНК-фигурок? Когда Пол Ротемунд начинал заниматься оригами на наноуровне, он особо не задавался этим вопросом. Ученый даже отшучивался в интервью, утверждая, что ему очень повезло в жизни и он просто валяет дурака, еще и получая за это деньги. Однако это его увлечение открыло перед человечеством новые перспективы создания наноустройств.

Коллеги Ротемунда из того же Калифорнийского технологического института сделали функционирующий переключатель (транзистор), используя технику ДНК-оригами. Такой переключатель в десять раз меньше аналогичных элементов в современном ПК. Понятно, что для того, чтобы сделать целый ДНК-компьютер, таких переключателей понадобится в миллиарды раз больше, но начало положено. К тому же процесс создания задуманных ДНК-форм предельно прост: сборка происходит почти автоматически, следуя основным принципам формирования двойной спирали. Нити ДНК помещаются в раствор, который доводится до температуры кипения, после чего он медленно охлаждается, и образуются желаемые формы.

Уже спустя несколько лет ученые усовершенствовали метод ДНК-оригами и начали создавать трехмерные объекты — коробку, шестеренки и прочие интересные вещи. Например, удалось сделать самый маленький кувшин на свете, в объеме которого поместилось бы 800 тысяч молекул воды.

За счет использования данной технологии стало возможным с идеальной точностью транспортировать лекарства в нужную часть органа. В будущем это, несомненно, повысит эффективность лекарств и уменьшит число побочных эффектов.

⇡#Складные идеи: от одежды до байдарки

Оригами имеет много общего с математикой. Это занятие очень дружит с логикой, а правила складывания фигурок подчиняются законам геометрии. Многие задачи оригами порой имеют сразу несколько решений, одну и ту же форму можно получить, используя разную последовательность действий. Наверное, именно этим объясняется любовь дизайнеров к стилю оригами. Архитекторы, кутюрье, специалисты по промышленному дизайну — в каждой области найдется человек, который захочет творить в духе восточного искусства оригами.

Людям, которые складывают фигурки оригами, обычно не приходит в голову требовать с кого-то денежное вознаграждение за проделанную работу. Для большинства оригами — это способ расслабиться и занять время. Однако иногда очень предприимчивые люди находят способ делать деньги практически из воздуха, а вернее, из своего хобби. Хорошим примером такого смекалистого подхода к бизнесу может служить история двух французов — Gaspard Tiné-Berès и Ruben Valensi.

Эти молодые парни и сами не могли сдержать улыбку, рассказывая о своем начинании на Kickstarter. Они взяли обычный кусок войлока, вырезали его по определенному шаблону, проделали в материале отверстия и протянули через них шнурок. Получились очень простые и практичные тапочки. Причем на сборку такой оригами-обуви не нужно много времени и ее легко рассылать желающим по почте. Пользователи активно поддержали проект в 2011 году, и сегодня любой желающий может за 30 евро приобрести себе такой вариант «складной» обуви. Кто сказал «дорого»?

А вот еще один проект, напрямую связанный с оригами, который тоже ведет свое начало с Kickstarter. Складная байдарка, которая может быть упакована в мобильную сумку. Что может быть более заманчивым для человека, в душе которого имеется хоть малая толика авантюризма и тяги к приключениям?

Проект собрал требуемую сумму в 80 тысяч долларов всего за один день, более того — за пять часов! Но даже если бы новому проекту это не удалось, стартап был обречен на успех, поскольку о нем рассказали самые популярные СМИ, в том числе даже канал CNN.

Собрать бумажный кораблик очень просто, любой из нас хоть раз в жизни делал это в детстве. Вероятно, занимался этим и Антон Уиллис (Anton Willis) — главный дизайнер Oru Kayak.

Мысль о том, что байдарку можно сделать складной, пришла к нему в голову, когда он жил в однокомнатной квартире в Сан-Франциско и был вынужден платить за хранение своей лодки.

Конечно, эта лодочка сделана совсем не из бумаги, а ее устойчивость и надежность намного выше, чем у бумажного прототипа, однако складывается она почти как настоящая игрушка-оригами. Байдарка выглядит непрочной, но это обманчивое впечатление. Она сделана из двухслойного пластика, а ее единственный шов находится в верхней части лодки и уплотняется водонепроницаемыми резиновыми прокладками, предотвращающими течь.

Oru Kayak в разложенном состоянии в длину достигает 3,7 метра, а в ширину — всего 63 сантиметра. Масса лодки — чуть более 11 килограмм. В одном из рекламных роликов Oru Kayak показана девушка, которая везет сумку с байдаркой в общественном транспорте — наверное, это должно подчеркнуть, насколько удобна перевозка портативной лодки.

Наверное, самая популярная модель из бумаги, которая попадается на глаза каждый день, — коробка. В картонных коробках продается самый разный товар в магазинах, в коробках приходят крупные почтовые отправления и так далее. Чаще всего картонная коробка сложена по простой выкройке из плоского листа, представляя собой элементарное оригами. Но что будет, если эту выкройку слегка модифицировать и сложить коробку новым способом? Henry Wang и Chris Curro из Albert Nerken School of Engineering утверждают, что придуманная ими новая схема складывания коробки принесет колоссальную пользу человечеству. В чем выигрыш, становится понятно после просмотра презентации молодых дизайнеров.

Никакого клея, никакого скотча — коробка собирается одним движением и так же просто раскладывается. При этом на ее создание уходит меньше картона. После публикации этой идеи на сайте Reddit студенты получили тысячи комментариев относительно своего изобретения и стали гордостью своего учебного заведения.

⇡#Чехол-оригами и прочие складные аксессуары

Количество предлагаемых аксессуаров для портативных устройств столь велико, что даже самый привередливый пользователь после тщательного поиска может найти подходящий чехол для своего планшетного ПК, смартфона или ноутбука. Дизайнеры не перестают удивлять своими находками — то используя нестандартные материалы, то предлагая необычную конструкцию. И конечно, идея оригами тоже заинтересовала производителей аксессуаров.

Многие защитные чехлы для планшетных ПК выглядят стандартно — как книжка, одна сторона которой накрывает дисплей. Эта часть за ненадобностью обычно заворачивается и служит подставкой. Одному из дизайнеров пришло в голову, что эту деталь можно сделать складной, что позволит получить массу дополнительных функций. Теперь подставку под планшет можно складывать несколькими способами, подворачивать целиком или частично. Благодаря этому стало возможным регулировать угол наклона планшетного ПК, а также использовать подставку при разной ориентации экрана. Линии сгибов на поверхности такого чехла напоминают схему для сборки оригами.

Интересно, что стоило одному из производителей выпустить такую оригами-модель, как тут же последовала целая лавина похожих чехлов, предлагающих свои варианты «сборки». Для некоторых моделей производители даже прилагают инструкцию, показывая, как складывать подставку, чтобы было максимально удобно работать на планшете.

Среди аксессуаров для ноутбуков тоже попадаются удивительные складные модели. Например, кожаный чехол для мобильного ПК под скромным названием La Fonction Item 01. По большому счету, это даже не чехол, это целая сумка для ноутбуков с диагональю в пятнадцать дюймов. Но это не простая сумка, она представляет собой самый настоящий трансформер, который раскладывается в целый мобильный кабинет. В этом «кабинете» есть масса карманов и отделений, в которых можно держать все необходимые вещи — смартфон, блокнот, канцелярские принадлежности, флешки, переходники, внешние жесткие диски — на что только хватит фантазии.

В развернутом состоянии стенки сумки защищают экран от бликов и нежелательного постороннего взгляда. Единственный недостаток La Fonction Item 01 — цена, составляющая 840 евро. При взгляде на нее возникает стойкое ощущение, что после четверки пропущена запятая.

⇡#Оригами навсегда

Одно из главных свойств бумаги — память материала. Именно благодаря этому свойству мы можем создавать фигурки. Но оригами может нести в себе память и другого рода. Самую популярную модель оригами, журавлика, сопровождает печальная легенда о японской девочке по имени Садако Сасаки, которая заболела лейкемией после атомной бомбардировки Хиросимы. Эта девочка верила в легенду, которая гласит, что человек, создавший тысячу бумажных журавликов, может загадать желание и оно непременно сбудется. Садако старалась успеть и складывала бумажные фигурки одну за другой. Но успела сделать только 644 журавлика. Недостающих журавликов после ее смерти доделали другие девочки, а сама фигурка бумажного журавлика стала печальным символом несбывшихся надежд.

Об этом символе вспомнили и после японского землетрясения и цунами 11 марта 2011 года. Тогда три космонавта сложили на борту Международной космической станции трех журавликов и положили их в грузовой японский корабль Kounotori2 (HTV-2). Выполнив свою миссию, как раз тогда он отправлялся на Землю, чтобы сгореть в плотных слоях атмосферы. Тем самым члены экипажа отдали дань памяти жертв трагедии.

Кстати, о журавлике. Мы ведь так и не подсказали, как он собирается. Вариантов сборки множество, но есть классический, где он машет крыльями, если подергать готовую модель за хвостик. Вот тут показано, как сделать такого журавлика.