Matt Shlian projektował podręczne książki i kartki z życzeniami. Teraz współpracuje z naukowcami, którzy tworzą bardziej wydajne panele słoneczne, rozwiązują złożone problemy matematyczne i rozumieją, w jaki sposób białka wewnątrz komórek mogą się nieprawidłowo fałdować i powodować choroby.
Artystka z Ann Arbor z Michigan tworzy abstrakcyjne rzeźby ze złożonego, pokrojonego i sklejonego papieru. Projektuje je na komputerze i wysyła pliki do płaskiego plotera tnącego - narzędzie, które nacina papier za pomocą małego tytanowego ostrza. Następnie każdy kawałek jest ręcznie składany, kształtowany i klejony.
W czystych liniach prac jest spokój, ale także ruch. To tak, jakby wzory geometryczne widoczne w sztuce islamskiej ożyły i powielają się na gładkim polu. Pęcherzące, żywe kryształowe fasety podnoszą się i prawie błagają o głaskanie delikatnym koniuszkiem palca.
Początkowo pragnął tworzyć plisowane prace, badając formę i światło, ale jego impulsy odbiegają od czysto artystycznych. Pokazuje swoje dzieła naukowcom i pyta: co możesz z tym zrobić?
W czystych liniach i wielokątach, które Shlian rzeźbi na papierze, naukowcy widzą struktury, nad którymi zastanawiali się, a w najlepszym razie - drogę do nowego spojrzenia. Podczas swojej pierwszej rozmowy z naukowcami z University of Michigan Shlian pokazał pomarszczoną formę, która może się obracać wokół siebie. Artysta przypomina fizjologa komórkowego Daniela Klionsky, który stoi i krzyczy: „To jest to! To jest to!” Kształt okazał się taki sam, jak struktura komórek o podwójnych ściankach, którą badał Klionsky, zwany autofagosomem, który pomaga w recyklingu zapasowych części komórkowych. Współpraca z Shlianem pomogła badaczowi lepiej wyobrazić sobie sposób poruszania się autofagosomu.
Max Shtein, inżynier chemiczny z University of Michigan, i jego grupa zobaczyli strukturę siatki, którą Shlian stworzył przez krojenie papieru i zastosowali go do opracowywanych paneli słonecznych. Elastyczna struktura pozwala panelowi śledzić ruchy słońca.
Zapytaj Shliana o którekolwiek z tych odkryć, a on zlekceważy swój wkład. „Mimo że utwory wyglądają bardzo systematycznie i bardzo planowo, przychodzi to znacznie później” - mówi. Na swojej stronie internetowej wyjaśnia, że jego najlepsze utwory zwykle wynikają z błędu, który „staje się ciekawszy niż pierwotny pomysł”.
Shlian trzyma jeden ze swoich kawałków. Pod jego wpływem wyskakujące książki i inne wyroby papiernicze jego dzieła mają element kinetyczny. Można nimi manipulować, dzięki czemu składają się i rozkładają, rozciągają i teleskopują. (Matt Shlian) Shlian ma nienasyconą ciekawość. Jego prace obejmują wpływy rzemiosła papierniczego, kirigami (które określa jako origami plus cięcie), sztuki islamskiej, architektury, biomimetyki i muzyki. Na nowej wystawie w National Academy of Sciences w Waszyngtonie odkrywa ideę chiralności.
Słowo chiral pochodzi od greckiego słowa ręka „χέρι”, a dłonie są rzeczywiście najprostszym sposobem na wyjaśnienie tego pojęcia. Lewa i prawa ręka to wzajemne odbicie lustrzane: możesz łatwo umieścić je dłońmi na dłoni i zobaczyć jak każdy palec wyrównuje się ze swoim partnerem drugą ręką. Ale bez względu na to, jak skręcasz i obracasz jedną rękę, nigdy nie będzie ona odpowiadać dokładnej orientacji drugiej. Jeśli oba kciuki są skierowane w prawo, patrzysz na drugą stronę dłoń i dłoń drugiego.
„Im dłużej rozmawiałem z naukowcami, tym bardziej zdawałem sobie sprawę, że chiralność jest istotną częścią naszego sposobu budowania” - mówi Shlian. Na wystawie „Chiralność” jego prace pozostają statyczne, ale ich formy wywołują zawirowania, zwroty akcji, zwroty i powtórzenia związane z tym zjawiskiem.
Ten rodzaj asymetrii pojawia się cały czas w przyrodzie, ale chemicy zwracają szczególną uwagę na chiralność. Cząsteczki o tym samym składzie chemicznym często występują w dwóch konfiguracjach, które są wzajemnie odbiciami lustrzanymi. Te sparowane, lewo- i praworęczne wersje cząsteczek nazywane są enancjomerami, a różne formy zmieniają sposób, w jaki zachowują się cząsteczki. Na przykład oleje znajdujące się w nasionach kminku i mięty mają charakterystyczny zapach, ale odpowiedzialne za nią cząsteczki różnią się jedynie chiralnością.
Z powodów, dla których naukowcy wciąż badają, natura często preferuje jeden enancjomer nad drugim. DNA jest prawie wyłącznie praworęczny w żywych organizmach, a leworęczny lub Z-DNA może tworzyć się tylko pod pewnymi warunkami. Roztrzaskaj komórki czegokolwiek, od szumowiny w stawie, przez żółwie po ludzi, a nici DNA wewnątrz będą kręcone schodami w prawo.
Znaczenie chiralności stało się wyraźne, straszne, ponad pół wieku temu. W latach pięćdziesiątych niemiecka firma farmaceutyczna opracowała tabletkę uspokajającą, która, jak mówili, była tak bezpieczna, że kobiety w ciąży mogą ją przyjmować na poranne mdłości. Nazwali to talidomidem. Kiedy chemicy syntetyzują cząsteczki, reakcja zwykle wyrzuca mieszankę produktów dla lewo- i praworęcznych. W przypadku talidomidu pomocna była wersja dla leworęcznych, a wersja dla praworęcznych była toksyczna. Jeśli toksyczny enancjomer wzięty podczas pierwszego trymestru ciąży udusił rozwój nowych naczyń krwionośnych u płodu. Lek został wycofany z rynku w 1961 roku, ale nie wcześniej niż na 10 000 dzieci urodziło się ze skróconymi lub brakującymi kończynami i innymi wadami wrodzonymi.
Wiele z tych dzieci jest obecnie dorosłych i wciąż zmaga się ze skutkami zdrowotnymi. Na szczęście błąd doprowadził do ogromnych reform w zakresie regulacji leków.
Chiralność występuje w wielu gałęziach nauki - od biochemii po matematykę. Shlian natknął się na tę koncepcję, kiedy zaczął współpracować z badaczami w laboratorium Sharon Glotzer. Glotzer, inżynier chemik z University of Michigan, i jej koledzy przyglądają się strukturom na poziomie nano, w tym tym, które potrafią się samodzielnie składać.
„Wkładają wszystkie wielościenne, wielopłaszczyznowe kształty - pomyśl o 20-stronnych kostkach - do pudełka i potrząsają nimi” - mówi Shlian. „Kształty wszelkiego rodzaju się zagnieżdżają i tworzą formę.” Inną analogią może być umieszczenie Legos w suszarce i uruchomił ją przez chwilę, zanim zatrzymał się, aby sprawdzić, czy udało się połączyć i zbudować kształty.
Inżynierowie tacy jak Glotzer mogą wykorzystać informacje zebrane podczas tych eksperymentów, aby zrozumieć, jak wymyślić nowe materiały, które można by wykorzystać do budowy baterii, a nawet uczynić obiekty, które pokrywają, niewidzialnymi. „Wiele z tych badań ma miejsce w odległej przyszłości” - mówi Glotzer na swojej stronie profilu uniwersyteckiego - „ale fundamentalne zasady samoorganizacji, które odkrywamy wraz z moimi studentami, stanowią fundament tej przyszłości”.
Te badania zainspirowały utwór Shliana zatytułowany „Apofenia”. Wyjaśnia, że jeśli pokroisz samoorganizowany kształt utworzony przez potrząsanie pudełkiem wielościanów, możesz zobaczyć niektóre wzory, które są w kompozycji. „Apofenia”, jedna z dziesięciu, które pojawiają się na wystawie, jest renderowana w czystym białym papierze, ale wygląda jak mieszanina ciętych kamieni szlachetnych lub odbitych faset widocznych w kalejdoskopie, jeśli cały kolor zniknie.
Widz może widzieć kafelki i wzory, ale to złudzenie. Kształty mają asymetrię chiralności i są lustrzanymi odbiciami, które nie do końca pasują do siebie. „Apofenia” zajmuje się widzeniem wzorców, w których wzorce tak naprawdę nie istnieją ”, mówi Shlian.
Utwór trafia także do sedna wizji chiralności Shliana, perspektywy, która składa się w tragiczną lekcję talidomidu.
„To zarozumiała myśl, że rozumiemy naturę i panujemy nad nią” - mówi. „Chiralność każe nam myśleć: czy naprawdę rozumiemy, co dzieje się na małą skalę?”
Typowy widz może nie dostrzec tego pytania, gdy patrzy na płaszczyzny i krzywe rzeźb Shliana, ale artysta nie zamierza uczyć. Podobnie jak jego praca dla jego współpracowników-naukowców, ma nadzieję wzbudzić ciekawość.
„Chiralność” rozpoczęła się 15 sierpnia i będzie dostępna do 16 stycznia 2017 r. W National Academy of Sciences przy 2101 Constitution Ave., NW, Waszyngton, DC. Dowiedz się więcej o pracy Shliana w przemówieniu tego nagranego artysty i na jego stronie internetowej .
