ذوالفقار دانشی: این ‌روزها اریگامی ‌به همه‌جا رخنه کرده؛ از اعماق سلول گرفته تا بادبان‌های فضایی.

حتما تا کنون چندین‌ بار اتفاق افتاده که کاغذی را در دست بگیرید و سعی‌کنید آن ‌را تا جایی‌ که امکان دارد تا بزنید.

اگر خیلی مبتدی باشید، به ‌زحمت می‌توانید به تای ششم برسید. مشهور است که نمی‌توان این‌ کار را بیشتر از 8 مرحله پیش‌ برد اما 6 سال پیش، یک دختر دبیرستانی توانست کاغذی را تا 12 مرحله تا کند. او توانست با استفاده از هنر تاکردن کاغذ، معادله‌ای را برای کاهش طول کاغذ به دست آورد و با استفاده از آن، مقدار کاغذ مناسب را تعیین کند.

همان‌طور که کاغذ نخستین‌بار در چین اختراع شد، هنر تاکردنش نیز نخستین‌بار
ـ حدود 2 هزار سال پیش ـ در آنجا به وجود آمد. چینیان اسم این هنر جالب را «ژه‌ژی» گذاشتند و بازی‌های فراوانی را با آن طراحی کردند. این هنر در قرن ششم میلادی به ژاپن رفت و در آنجا شکوفا شد و به گوشه‌ای از فرهنگ ساکنان سرزمین آفتاب تابان بدل شد.

اما جهانیان زمانی به طور گسترده با این قلمروی شگفت‌انگیز آشنا شدند که یک ژاپنی علاقه‌مند به ‌نام آکیرا یوشیزاوا با ثبت 5 هزار طرح، پیشرفت‌های جدید و وسیعی را در این عـرصه بـه وجـود آورد. از آن ‌پـس ـ یعنی در دهه سوم قرن بیستم ـ  مردم این هنر زیبا را به‌ نام «اریگامی» ‌شناختند. معنی لغوی این واژه ژاپنی «تاکردن کاغذ» است.

«اریگامی‌» از تعداد محدودی روش تا زدن کاغذ تشکیل می‌شود اما ترکیب این تازدن‌ها، موجب می‌شود تنوع بسیار زیادی در محصول نهایی به ‌وجود بیاید. معمولا از یک کاغذ مربع در اریگامی ‌استفاده می‌شود و در ضمن حق بریدن یا چسباندن کاغذ را هم ندارید.

چند بار تا زدن کافی است تا یک نیلوفر، درنا یا حتی اسب بالدار بسازید. با ترکیب چند ورق کاغذ، به شکل‌های پیچیده‌تری مانند گل‌ شیشه‌ای دست پیدا می‌کنید. البته فکر نکنید این تازدن‌ها ساده و پیش‌ پا افتاده است؛ روزگاری در ژاپن، این هنر جزو اسرار خانوادگی شناخته می‌شد و اسرار آن سینه ‌به ‌سینه از نسلی به نسل دیگر انتقال می‌یافت.

امروز اریگامی ‌فقط یک هنر زیبا نیست و کاربردهای آن بسیار فراتر از کاردستی‌های بچگانه است و در عرصه‌های مختلفی مثل معماری،‌ اپتیک، علوم فضایی، زیست‌ فیزیک، طراحی خودروها و قطعات الکترونیکی و مکانیکی، به ‌کمک کارشناسان آمده است تا با غلبه بر محدودیت‌های موجود، پیشرفت‌های بزرگی را به وجود بیاورند.

ریاضیات و اریگامی
اریگامی آن‌قدر جذاب است که حتی افراد به ظاهر خشکی مثل ریاضی‌دان‌ها هم شیفته آن شده‌اند و به دنبال پیدا کردن قواعد ریاضی کاغذ و تا زدن آن افتاده‌اند. ریاضی‌دان‌ها با استفاده از اریگامی‌ می‌توانند بررسی کنند که آیا می‌توان جسمی‌ را بدون آسیب‌دیدن، روی یک سطح صاف پهن کرد یا خیر؛ مثلا می‌توان نشان داد پوست یک پرتقال را می‌شود بدون آسیب ‌دیدن روی یک سطح ‌صاف پهن کرد یا نه.

اما از آن جالب‌تر، حل مسائل هندسی و جبریِ پیچیده‌ای است که به‌ روش تحلیلی حل نمی‌شوند. حتما از ریاضیات دبیرستان یادتان هست که امکان ندارد با استفاده از پرگار و خط‌کش، یک زاویه را به 3 قسمت مساوی تقسیم کرد اما این کار با چند بار تا زدن به‌ سادگی انجام می‌شود. 2برابر کردن حجم یک مکعب هم با اریگامی‌ ممکن است. با استفاده از این تا زدن‌ها می‌شود حتی معادلات جبری درجه چهارم را حل کرد، در حالی‌ که روش تحلیلی دقیقی برای به دسـت‌ آوردن پاســخ معادلات عمومی ‌درجه‌سوم و بالاتر وجود ندارد.

همه‌چیز را می‌شود تا زد
یکی از مشهورترین روش‌های تازدن، روش تا زدن نقشه میوراست. با این روش می‌شود نقشه بزرگی را با تعداد محدودی تا زدن در نصف یک کف ‌دست جا ‌کرد. این روش، بهترین راه‌حل برای جا دادن کیسه هوا (ایربگ) در فرمان خودرو است تا در شرایط اضطراری، به ‌سرعت باد شود و از برخورد سر سرنشینان با داشبورد خودرو جلوگیری کند.

جالب اینکه از این راه‌حل در فناوری‌های فضایی نیز استفاده می‌شود. زمانی سلول‌های خورشیدی  ماهواره‌ها را به ‌شکل پرده‌های قابل انعطافی درمی‌آوردند تا مثل پارچه به ‌دور استوانه‌ای لوله بشوند اما امروزه، این سلول‌های خورشیدی را به روش‌های اریگامی‌ تا می‌زنند تا هم با کمترین انرژی، باز و بسته بشوند و هم کمترین حجم ممکن را اشغال بکنند.

متاسفانه موشک‌ها و شاتل‌هایی که ماهواره‌ها را در مدار زمین قرار می‌دهند، بسیار باریکند و قطر محدودی دارند. هزینه پرتاب این ماهواره‌ها بسیار زیاد است و بنابراین، کارشناسان تلاش می‌کنند از فضای موجود در مخزن بار موشک یا شاتل، بیشترین استفاده ممکن را انجام دهند. اینجاست که اریگامی‌ خودی نشان می‌دهد.

در طراحی تلسکوپ فضایی جیمزوب، از شیوه‌های جدید تازدن برای لایه‌های بازتابنده این تلسکوپ استفاده شده است. این تلسکوپ یک سایه‌بان عظیم دارد که از 5 لایه بازتابنده تشکیل شده است. این لایه‌ها 22متر درازا و 10متر پهنا دارند و باید بدون کمترین آسیبی باز شوند. جا دادن چنین سایه‌بان وسیعی در مخزن موشکی که حدود  5 ‌متر پهنا دارد، کار بسیار حساس و دشواری است؛ اما اریگامی‌ به ‌داد مهندسان رسیده و تنها با 4 تا، این سایه‌بان را در فضای مناسب جا می‌کند.

وقتی رایانه‌ها هم اریگامی‌‌بازی می‌کنند
پای رایانه‌ها هم به دنیای اریگامی‌باز شده. تعدادی از کارشناسان به این فکر افتاده‌اند که با طراحی نرم‌افزاری که اصول اولیه اریگامی ‌را می‌داند، از رایانه بخواهند که تبدیل‌ها و تا زدن‌های لازم را برای رسیدن به شکل‌های دلخواه نشان بدهد. با این نرم‌افزار می‌شود شکل‌های بسیار پیچیده‌ و غیرقابل باوری ساخت.

این روش که به اریگامی ‌محاسباتی مشهور شده است، نتایج بسیار خوبی را در حوزه‌های فناوری و مهندسی هم به ‌دنبال داشته. خودروسازهای ژاپنی با این روش توانسته‌اند مدل‌های بهتری برای تغییر شکل و تا خوردن بدنه خودرو در زمان تصادف به دست بیاورند. به این ترتیب می‌شود بدنه خودروهای جدید را به ‌شکلی طراحی کرد که حتی در شدیدترین تصادف‌ها هم آسیب مهمی ‌به سرنشینان وارد نشود.

زیست‌شناس‌ها هم از اریگامی ‌محاسباتی برای بررسی پروتئین‌ها و چگونگی تحولات آنها درون سلول استفاده می‌کنند. مولکول DNA که کدهای وراثتی موجودات زنده را در خود ذخیره می‌کند، مولکول بسیار بزرگی است اما چنان پیچ‌خورده که فضای اندکی از هسته سلول را اشغال کرده است. هر بار که سلول می‌خواهد تقسیم شود، این مولکول باز می‌شود و از خود نسخه‌ای دیگر تکثیر می‌کند. درک دقیق این فرایند که رمز تکامل حیات در این کره خاکی است، از مهم‌ترین اهداف بشر است و دستیابی به آن می‌تواند افق‌های جدیدی را در درمان بیماری‌ها به‌روی انسان باز بکند.

کاغذ و تا ‌در فضا
کمی‌ قدرت تخیلتان را رها کنید و بزرگ‌ترین تلسکوپ منظومه شمسی را تجسم کنید؛ یک تلسکوپ فضایی بسیار بزرگ؛ به بزرگی یک زمین فوتبال. حالا یک ربط بین چنین چیز هیولایی و یک موشک کاغذی پیدا کنید! این قضیه اصلا شوخی نیست.

دامنه اریگامی‌ به علوم فضایی و کیهان‌شناسی هم رسیده است. محدودیت فناوری باعث شده تلسکوپ‌های دست‌ساز بشر نتوانند ابعاد گسترده‌ای داشته باشند. بهترین تلسکوپ‌های زمینی، قطری حدود 10 متر دارند. بهترین تلسکوپ فضایی ـ که همان تلسکوپ فضایی‌ هابل است ـ فقط 4/2 متر قطر دارد. تلسکوپ فضایی جیمز وب که 6 سال دیگر در مدار زمین قرار خواهد گرفت، آینه‌ای 5/6 متری دارد و با همین ابعاد ما را به دنیای
چند ده میلیون ‌سال قبل می‌رساند. اما چه می‌شد اگر امکان داشت یک تلسکوپ
چند ده متری را در فضا مستقر کرد!

رابرت لنگ در طرحی به ناسا پیشنهاد داده که عینک بسیار بزرگی را در مقابل چشمان تلسکوپ فضایی‌ هابل بگذارد و به این ترتیب قدرت بینایی این ابزار بی‌نظیر را هزار برابر افزایش بدهد.

 این عینک، لایه‌ای نازک از ماده‌ای شفاف خواهد بود و می‌شود آن را با روش‌های اریگامی‌ جمع کرد و برای رفتن به فضا در مخزن شاتل قرار داد. این لایه پس‌ از باز شدن در مقابل تلسکوپ فضایی ‌هابل، یک مربع با اضلاع 100 متری درست می‌کند. این عدسی یک هکتاری پرتوهای بسیار بیشتری را نسبت به آینه فعلی ‌هابل جمع‌آوری خواهد کرد.

البته بعید است چنین طرحی به ‌این زودی آماده شود زیرا حل مسائل اپتیکی این عدسی، بسیار دشوارتر از جا کردن آن در مخزن شاتل است. با این حال شاید استفاده از اریگامی‌ در فضا به‌زودی و به نحو دیگری محقق شود.

روش پیشنهادی لنگ، راه‌حل مناسبی برای برافراشتن بادبان‌های غول‌پیکر برای فضاپیماها و سفر به دوردست‌های کیهان است. پرتوهای خورشید فشار اندکی ایجاد می‌کنند. این فشارها به همراه بادهای خورشیدی، می‌توانند به اجسام شتاب اندکی بدهند اما با همین روش هم می‌شود به تدریج و در زمانی طولانی، به سرعت‌های بسیار زیاد رسید.

استفاده از این انرژی رایگان نیازمند بادبان‌های خورشیدی بسیار بزرگ است که بتواند جسمی ‌به بزرگی یک فضاپیما را حرکت بدهد. اصلا بعید نیست که به‌زودی شاهد یک کشتی فضایی باشیم که بادبان‌هایش را برای جذب پرتوهای خورشید باز می‌کند.

خدایگان اریگامی علمی

با اینکه رابرت لنگ هنوز هم به عنوان یک فیزیک‌دان برجسته در زمینه لیزر شناخته می‌شود اما عمده شهرت او به خاطر اریگامی ‌است. اولین آشنایی لنگ با اریگامی ‌به 6سالگی‌اش برمی‌گردد؛ وقتی معلمش دنبال راهی می‌گشت که او را به کلاس علاقه‌مند کند.

تلاش‌های معلم بی‌نتیجه نبود و این علاقه در تمام سال‌های دبیرستان و دانشگاه در او باقی ماند، رشد کرد و باعث شد لنگ به عنوان یک دانشمند، تحقیقات زیادی روی جنبه‌های علمی‌و  مهندسی اریگامی‌ انجام بدهد. یکی از تخصص‌های لنگ، طراحی اریگامی ‌اشکال پیچیده (به‌خصوص حشرات و حیوانات)‌‌ است که گاه بیشتر از 100 مرحله دارند. او تا به حال 8کتاب و تعداد زیادی مقاله درباره اریگامی ‌منتشر کرده است.

کد خبر 38657

برچسب‌ها