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Estas fascinantes esculturas de papel exploran las estructuras espejadas de la naturaleza

Matt Shlian solía diseñar libros emergentes y tarjetas de felicitación. Ahora colabora con científicos que crean paneles solares más eficientes, resuelven problemas matemáticos complejos y entienden cómo las proteínas dentro de las células pueden plegarse incorrectamente y causar enfermedades.

La artista con sede en Ann Arbor, Michigan, crea esculturas abstractas a partir de papel doblado, cortado y pegado. Los diseña en una computadora y envía los archivos a un cortador de plotter de superficie plana, una herramienta que califica el papel con una pequeña cuchilla de titanio. Luego, cada pieza se dobla, forma y pega a mano.

Hay una serenidad en las líneas limpias de las obras, pero también movimiento. Es como si los patrones geométricos vistos en el arte islámico cobran vida y se reproducen en un campo liso. Burbujeantes facetas de cristal vivo empujan hacia arriba y casi ruegan que las acaricien con la yema del dedo.

Su deseo inicial al crear las obras plisadas fue explorar la forma y la luz, pero sus impulsos se apartaron de lo puramente artístico. Muestra sus creaciones a los científicos y pregunta: ¿Qué podrías hacer con esto?

En las líneas limpias y los polígonos que Shlian esculpe en papel, los científicos ven las estructuras que han estado reflexionando y, en el mejor de los casos, una vía para una nueva visión. En su primera charla dada a científicos de la Universidad de Michigan, Shlian mostró una forma arrugada que podía rotar sobre sí misma. El artista recuerda al fisiólogo celular Daniel Klionsky de pie y gritando: "¡Eso es! ¡Eso es!" La forma resultó ser la misma que una estructura de doble pared dentro de las células que Klionsky estaba estudiando, llamada autofagosoma, que ayuda a reciclar las piezas celulares de repuesto. La colaboración con Shlian ayudó al investigador a visualizar mejor la forma en que se mueve el autofagosoma.

Max Shtein, un ingeniero químico de la Universidad de Michigan, y su grupo vieron una estructura de malla que Shlian creó cortando papel y lo aplicó a los paneles solares que estaban desarrollando. La estructura elástica permite que el panel rastree los movimientos del sol.

Sin embargo, pregúntale a Shlian sobre cualquiera de estos descubrimientos y él minimizará sus contribuciones. "Aunque las piezas se ven muy sistemáticas y muy planificadas, eso llega mucho más tarde", dice. En su sitio web, explica que sus mejores piezas generalmente surgen de un error que "se vuelve más interesante que la idea original".

matthew-shlian.jpg Shlian sostiene una de sus piezas. Influenciado por libros emergentes y otras manualidades de papel, sus obras de arte tienen un elemento cinético. Se pueden manipular, de modo que se pliegan y despliegan, se estiran y se telescopian. (Matt Shlian)

Shlian tiene una curiosidad insaciable. Su trabajo incorpora influencias de la artesanía de papel, el kirigami (que describe como origami más corte), el arte islámico, la arquitectura, la biomimética y la música. En una nueva exposición en la Academia Nacional de Ciencias en Washington, DC, explora la idea de quiralidad.

La palabra quiral proviene de la palabra griega para mano, '' χέρι '', y las manos son, de hecho, la forma más sencilla de explicar el concepto. La mano izquierda y la derecha son imágenes especulares entre sí: puede colocarlas fácilmente palma a palma y ver cómo cada dedo se alinea con su compañero en la mano opuesta. Pero no importa cómo gire y gire una mano, nunca coincidirá con la orientación exacta de la otra. Si los pulgares apuntan a la derecha, está mirando la parte posterior de una mano y la palma de la otra.

"Mientras más hablaba con los científicos, más me daba cuenta de que la quiralidad es una gran parte de cómo construimos", dice Shlian. En la exposición "Chirality", sus obras permanecen estáticas, pero sus formas evocan remolinos, giros, vueltas y repeticiones que se relacionan con el fenómeno.

Este tipo de asimetría aparece en la naturaleza todo el tiempo, pero los químicos prestan especial atención a la quiralidad. Las moléculas de la misma composición química a menudo existen en dos configuraciones que son imágenes especulares entre sí. Estas versiones emparejadas, izquierda y derecha de las moléculas se llaman enantiómeros, y las diferentes formas cambian la forma en que se comportan las moléculas. Por ejemplo, los aceites que se encuentran en las semillas de alcaravea y la menta verde tienen olores distintivos, pero las moléculas responsables difieren solo en su quiralidad.

Por razones que los científicos aún están investigando, la naturaleza a menudo favorece un enantiómero sobre el otro. El ADN es casi exclusivamente diestro en los organismos vivos, y el zurdo, o ADN Z, solo puede formarse bajo ciertas condiciones. Abra las celdas de cualquier cosa, desde la escoria del estanque hasta las tortugas y los humanos, y las hebras de ADN dentro de la escalera de caracol a la derecha.

La importancia de Chirality se convirtió en un enfoque marcado y terrible hace más de medio siglo. En la década de 1950, una compañía farmacéutica alemana desarrolló una píldora sedante que dijeron que era tan segura que las mujeres embarazadas podían tomarla para las náuseas matutinas. Lo llamaron talidomida. Cuando los químicos sintetizan moléculas, la reacción generalmente escupe una mezcla de productos para diestros y zurdos. En el caso de la talidomida, la versión para zurdos fue útil y la versión para diestros fue tóxica. Si se toma durante el primer trimestre del embarazo, el enantiómero tóxico estrangula el desarrollo de nuevos vasos sanguíneos en el feto. La droga fue retirada del mercado en 1961, pero no antes de que nacieran más de 10, 000 bebés con extremidades acortadas o faltantes y otros defectos de nacimiento.

Muchos de esos niños son ahora adultos y todavía luchan con las consecuencias para la salud de hoy. Afortunadamente, el error condujo a reformas masivas en la forma en que se regulan los productos farmacéuticos.

La quiralidad se encuentra en muchas ramas de la ciencia, desde la bioquímica hasta las matemáticas. Shlian encontró el concepto cuando comenzó a trabajar con investigadores en el laboratorio de Sharon Glotzer. Glotzer, ingeniero químico de la Universidad de Michigan, y sus colegas analizan las estructuras a nivel nano, incluidas las que pueden autoensamblarse.

"Están poniendo todas estas formas poliédricas y multifacéticas (piensen en dados de 20 lados) en una caja y las sacuden", dice Shlian. "Las formas se acomodan y crean una forma". Otra analogía podría ser si pones Legos en una secadora y lo puso en funcionamiento por un tiempo antes de detenerse para ver si alguno logró juntarse y construir formas.

Los ingenieros como Glotzer pueden usar la información que obtienen de estos experimentos para comprender cómo inventar nuevos materiales que podrían usarse para construir baterías o incluso para hacer invisibles los objetos que recubren. "Gran parte de esta investigación está en el futuro distante", dice Glotzer en su página de perfil de la universidad, "pero los principios fundamentales de autoensamblaje que descubrimos mis alumnos y yo estamos sentando las bases para ese futuro".

Esta investigación inspiró la pieza de Shlian titulada "Apophenia". Explica que si corta la forma autoensamblada creada al sacudir una caja de poliedros, es posible que vea algunos de los patrones que se encuentran en la obra de arte. "Apophenia", una de las 10 que aparecen en la exhibición, está representada en papel blanco puro, pero parece un revoltijo de piedras preciosas cortadas o las facetas reflejadas que se ven dentro de un caleidoscopio si todo el color desapareció.

Un espectador puede ver mosaicos y patrones, pero es una ilusión. Las formas tienen la asimetría de la quiralidad, y son imágenes especulares que no coinciden. "'Apophenia' en realidad se trata de ver patrones donde los patrones en realidad no existen", dice Shlian.

La pieza también llega al corazón de la visión de la quiralidad de Shlian, una perspectiva que se pliega en la trágica lección de la talidomida.

"Es un pensamiento presuntuoso que comprendamos la naturaleza y tengamos dominio sobre ella", dice. "La quiralidad nos hace pensar: ¿realmente entendemos lo que está sucediendo a pequeña escala?"

El espectador típico puede no ver esa pregunta mientras contempla los planos y las curvas de las esculturas de Shlian, pero el artista no se propone enseñar. Al igual que su trabajo para sus colaboradores científicos, espera despertar curiosidad.

"Chirality" se inauguró el 15 de agosto y permanecerá en exhibición hasta el 16 de enero de 2017 en la Academia Nacional de Ciencias en 2101 Constitution Ave., NW, Washington, DC Obtenga más información sobre el trabajo de Shlian en la charla grabada de este artista y en su sitio web .

Estas fascinantes esculturas de papel exploran las estructuras espejadas de la naturaleza