Matt Shlian progettava libri pop-up e biglietti di auguri. Ora collabora con scienziati che creano pannelli solari più efficienti, risolvono complessi problemi matematici e comprendono in che modo le proteine all'interno delle cellule possono piegarsi in modo errato e causare malattie.
L'artista di Ann Arbor, Michigan, crea sculture astratte su carta piegata, tagliata e incollata. Li progetta su un computer e invia i file a un plotter da taglio a base piatta, uno strumento che segna la carta usando una piccola lama di titanio. Quindi ogni pezzo viene piegato, modellato e incollato a mano.
C'è una serenità nelle linee pulite delle opere, ma anche nel movimento. È come se i motivi geometrici visti nell'arte islamica prendessero vita e si replicassero su un campo liscio. Sfaccettature gorgoglianti e viventi si alzano e quasi supplicano di essere accarezzate con una leggera punta delle dita.
Il suo desiderio iniziale nel creare le opere pieghettate era di esplorare la forma e la luce, ma i suoi impulsi si allontanano dal puramente artistico. Mostra le sue creazioni agli scienziati e chiede: cosa potresti fare con questo?
Nelle linee pulite e nei poligoni che Shlian scolpisce sulla carta, gli scienziati vedono le strutture su cui hanno riflettuto e, nel migliore dei casi, una strada verso nuove intuizioni. Al suo primo discorso tenuto agli scienziati dell'Università del Michigan, Shlian mostrò una forma piegata che poteva ruotare su se stessa. L'artista ricorda il fisiologo cellulare Daniel Klionsky in piedi e gridando: "Ecco! Ecco!" La forma si è rivelata la stessa di una struttura a doppia parete all'interno delle cellule che Klionsky stava studiando chiamata autofagosoma, che aiuta a riciclare le parti cellulari di ricambio. La collaborazione con Shlian ha aiutato il ricercatore a visualizzare meglio il modo in cui si muove l'autofagosoma.
Max Shtein, un ingegnere chimico dell'Università del Michigan, e il suo gruppo hanno visto una struttura a maglie che Shlian ha creato tagliando la carta e applicandola ai pannelli solari che stavano sviluppando. La struttura elastica consente al pannello di seguire i movimenti del sole.
Chiedi a Shlian di una di queste scoperte, tuttavia, e minimizzerà i suoi contributi. "Anche se i pezzi sembrano molto sistematici e molto pianificati, questo arriva molto più tardi", dice. Sul suo sito web, spiega che i suoi pezzi migliori nascono in genere da un errore che "diventa più interessante dell'idea originale".
Shlian detiene uno dei suoi pezzi. Influenzato da libri pop-up e altri mestieri di carta, le sue opere hanno un elemento cinetico. Possono essere manipolati, in modo che si pieghino e si spieghino, si allungano e si telescopicano. (Matt Shlian) Shlian ha un'insaziabile curiosità. Il suo lavoro comprende influenze di artigianato cartario, kirigami (che descrive come origami più taglio), arte islamica, architettura, biomimetica e musica. In una nuova mostra alla National Academy of Sciences di Washington, DC, esplora l'idea di chiralità.
La parola chiral deriva dalla parola greca per mano, "χέρι", e le mani sono davvero il modo più semplice per spiegare il concetto. La mano sinistra e la destra sono immagini speculari l'una dell'altra: puoi facilmente posizionarle palmo a palmo e vedere come ogni dito si allinea con il suo partner sulla mano opposta. Ma non importa come si gira e si gira una mano, non corrisponderà mai all'orientamento esatto dell'altra. Se i pollici puntano entrambi a destra, si sta guardando il retro di uno mano e il palmo dell'altro.
"Più ho parlato con gli scienziati, più ho capito che la chiralità è una parte importante del modo in cui costruiamo", afferma Shlian. Nella mostra "Chirality", le sue opere rimangono statiche, ma le loro forme evocano turbinii, colpi di scena, curve e ripetizioni legate al fenomeno.
Questo tipo di asimmetria si manifesta continuamente in natura, ma i chimici prestano particolare attenzione alla chiralità. Molecole della stessa composizione chimica spesso esistono in due configurazioni che sono immagini speculari l'una dell'altra. Queste versioni accoppiate, sinistre e sinistre delle molecole sono chiamate enantiomeri e le diverse forme cambiano il modo in cui le molecole si comportano. Ad esempio, gli oli presenti nei semi di cumino e nella menta verde hanno odori distintivi, ma le molecole responsabili differiscono solo per la loro chiralità.
Per motivi che gli scienziati stanno ancora studiando, la natura spesso favorisce un enantiomero rispetto all'altro. Il DNA è quasi esclusivamente destrimano negli organismi viventi e il mancino, o Z-DNA, può formarsi solo in determinate condizioni. Apri le cellule di qualsiasi cosa, dalla feccia dello stagno alle tartarughe agli umani e i filamenti di DNA all'interno si faranno a spirale verso destra.
L'importanza di Chirality è stata messa a fuoco in modo severo e terribile più di mezzo secolo fa. Negli anni '50, un'azienda farmaceutica tedesca sviluppò una pillola sedativa che ritenevano così sicura che le donne incinte potevano prenderla per la nausea mattutina. Lo chiamavano talidomide. Quando i chimici sintetizzano le molecole, la reazione sputa di solito un mix di prodotti per mancini e destrorsi. Nel caso della talidomide, la versione per mancini era utile e la versione per mancini era tossica. Se assunto durante il primo trimestre di gravidanza, l'enantiomero tossico ha strangolato lo sviluppo di nuovi vasi sanguigni nel feto. Il farmaco fu ritirato dal mercato nel 1961, ma non prima che più di 10.000 bambini nascessero con arti accorciati o mancanti e altri difetti alla nascita.
Molti di questi bambini sono ora adulti e oggi alle prese con conseguenze per la salute. Fortunatamente, l'errore ha portato a massicce riforme nel modo in cui i farmaci sono regolati.
La chiralità si trova in molti rami della scienza, dalla biochimica alla matematica. Shlian si è imbattuto nel concetto quando ha iniziato a lavorare con i ricercatori nel laboratorio di Sharon Glotzer. Glotzer, un ingegnere chimico dell'Università del Michigan, e i suoi colleghi osservano le strutture a livello nano, comprese quelle che possono autoassemblare.
"Stanno mettendo tutte queste forme poliedriche e sfaccettate — pensate ai dadi a 20 facce — in una scatola e scuotendole”, dice Shlian. “Le forme di ogni tipo si annidano e creano una forma.” Un'altra analogia potrebbe essere se metti Legos in un essiccatore e lo ha fatto funzionare per un po 'prima di fermarsi per vedere se qualcuno è riuscito a scattare insieme e costruire forme.
Ingegneri come Glotzer possono usare le informazioni che raccolgono da questi esperimenti per capire come inventare nuovi materiali che potrebbero essere usati per costruire batterie o persino rendere invisibili oggetti che rivestono. "Molte di queste ricerche sono in un futuro lontano", afferma Glotzer sulla sua pagina del profilo universitario, "ma i principi fondamentali di auto-assemblaggio che i miei studenti e io stiamo scoprendo stanno gettando le basi per quel futuro".
Questa ricerca ha ispirato il pezzo di Shlian intitolato "Apophenia". Spiega che se avessi tagliato la forma autoassemblata creata scuotendo una scatola di poliedri, potresti vedere alcuni dei motivi presenti nell'opera d'arte. "Apophenia", uno dei 10 che compaiono nella mostra, è reso in carta bianca pura, ma sembra un miscuglio di pietre preziose tagliate o le sfaccettature riflesse viste all'interno di un caleidoscopio se tutto il colore è fuggito.
Uno spettatore può vedere piastrellature e motivi, ma è un'illusione. Le forme hanno l'asimmetria della chiralità e sono immagini speculari che non coincidono perfettamente. "'Apophenia' in realtà ha a che fare con il vedere modelli in cui i modelli in realtà non esistono”, dice Shlian.
Il pezzo arriva anche al cuore della visione della chiralità di Shlian, una prospettiva che si ripiega nella tragica lezione della talidomide.
"È presuntuoso che capiamo la natura e ne abbiamo il dominio", afferma. "La chiralità ci fa pensare: capiamo davvero cosa sta succedendo su piccola scala?"
Lo spettatore tipico potrebbe non vedere quella domanda mentre fissano i piani e le curve delle sculture di Shlian, ma l'artista non ha intenzione di insegnare. Come il suo lavoro fa per i suoi collaboratori scienziati, spera di suscitare curiosità.
"Chirality" è stato aperto il 15 agosto e rimarrà in mostra fino al 16 gennaio 2017 presso la National Academy of Sciences al 2101 Constitution Ave., NW, Washington, DC Ulteriori informazioni sul lavoro di Shlian nel discorso di questo artista registrato e sul suo sito web .
