折り紙は医療から宇宙までテクノロジーに革命をもたらします

吠え声の不協和音が玄関に届けられた段ボール箱に気づきました。 中には、大きなスーツケースのような形に折り畳まれた、白い段ボールのプラスチックシートが 1 枚詰められています。 リビングルームのほぼ幅に及ぶその硬いフォームを広げると、私の仲間の犬たちは好奇心旺盛に匂いを嗅ぎます。 片側の折り目部分を外側に押すと、衝撃的なほど大きなパチパチという音が聞こえます。

犬たちは身を隠そうと全力疾走し、木の床をスクランブルで横切り、私は心臓がドキドキしながら必死で被害を探しています。 しかし、何も壊れていません。 代わりに、プラスチックのスーツケースが変形し、突然フルサイズのカヤックが私のリビングルームに鎮座しました。

Oru Kayak 社によって作成されたこのボートは、何世紀にもわたる折り紙芸術に触発された科学技術革命の一環です。 折り目のパターンの背後にある数学を理解する取り組みとして始まった取り組みは、フェイスマスクのフィルター、カヤックのプラスチック、さらには生きた細胞に至るまで、あらゆる種類の材料の形状、動き、特性を操作するための驚くべき可能性を切り開きました。

「まったく追いつけないんです」と、以前はレーザー物理学者として働いていた著名な折り紙アーティスト、ロバート・J・ラングは言う。 「それはフィールドにとって素晴らしい場所です。」

折り紙の芸術は少なくとも 17 世紀から日本に存在していましたが、紙を折るヒントはずっと前からあります。 当初、模型は単純なもので、紙が高価だったため、神道の結婚式で徳利に吊るされる「オチョ」と「メチョ」として知られる紙の蝶の雄と雌など、主に儀式目的で使用されていました。 紙の価格が下落するにつれて、折り紙の用途はギフト包装、遊び道具、さらには子供向けの幾何学レッスンにまで広がりました。

そして 20 世紀半ばには、折り紙の達人、吉澤章が紙折りを芸術にまで押し上げました。 彼は、くぼんだ目から光を放つ厳しい顔のゴリラから、嬉しそうに鼻を揺らす子象まで、デザインしたそれぞれの生き物に命と個性を吹き込みました。 1954 年に最初の折り紙の本を出版した吉沢は、折り紙の芸術形式をより親しみやすいものにし、点線、破線、矢印の理解しやすい言語を確立し、今日でも使用されているシステムに貢献しました。

1950 年代後半、吉沢の繊細な形状は、現在では日本を代表する折り紙アーティストの 1 人である布施知子にインスピレーションを与えました。 彼女が子供の頃にジフテリアから回復していたとき、父親は吉沢さんの2冊目の折り紙の本を彼女にプレゼントした。 フューズさんはすべてのモデルを入念に作成し、それ以来折り紙に夢中になっています。 「まるで魔法のようです」と彼女は言います。 「たった一枚の平らな紙が、素晴らしいものになる。」

(図: 折り紙が私たちの周りの世界にもたらした革新をご覧ください)

ヒューズ氏の多くの業績の中でも、モジュール折り紙の進歩で有名です。モジュール折り紙では、連結ユニットを使用して、より高い柔軟性と潜在的な複雑性を備えたモデルを作成します。 しかし、彼女は自分の仕事を創作というよりは、すでにそこにあるものを発見することだと考えており、「トレジャーハンターのように」と彼女は言う。 彼女は自分のプロセスを、新聞が導くところを追いかけて、遠くから見ているかのように説明します。 「突然、美しい模様が現れるのです。」

実際、折り紙は、つぼみから出てくる葉や羽を縮める昆虫などの自然の形に見られる、宇宙全体に響くパターンを利用しています。 しかし、これらの絶妙な折り目が科学的に有用になるためには、研究者はパターンを発見するだけでなく、それらがどのように機能するかを理解する必要があります。 そしてそれには数学が必要です。

マサチューセッツ州スプリングフィールドにあるウェスタン・ニューイングランド大学の数学者、トーマス・ハル氏は、折り紙の興味深いパターンに数字を当てはめることを長年研究してきました。 彼の学校の数学科に足を踏み入れると、どのオフィスが彼のオフィスなのかすぐにわかります。 ホールの端にあるドアは半開きで、あらゆる幾何学的な形に折り畳まれた大胆な色の紙が現れます。 天井から吊るされたり、本棚に飾られたり、デスクトップ コンピューターを囲んだりするなど、モデルは小さな部屋の隅々まで埋め尽くされています。 ハル自身は色とパターンの暴動です。 黒と白の螺旋が彼の靴の上で踊り、紫色の紐で結ばれています。 彼は長い間パターンに魅了されており、10 歳のときに折り鶴を広げ、平らなシートに整然とした折り目があることに驚嘆したことを今でも覚えています。