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

El arte se encuentra con la ciencia

El artista Matt Shlian dobla, corta y pega papel para crear obras de arte facetadas y curvas.

Maris Fessenden

Ex corresponsal

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 comprenden cómo las proteínas dentro de las células pueden plegarse incorrectamente y causar enfermedades.

El artista radicado 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 plano, una herramienta que marca el papel usando una pequeña cuchilla de titanio. Luego, cada pieza se dobla, se le da forma y se pega a mano.

Hay serenidad en las líneas limpias de las obras, pero también movimiento. Es como si los patrones geométricos que se ven en el arte islámico hubieran cobrado vida y se replicaran en un campo liso. Las facetas de cristal vivas y burbujeantes se elevan y casi piden ser acariciadas con la yema del dedo.

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

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

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

Sin embargo, pregúntele a Shlian sobre cualquiera de estos descubrimientos y restará importancia a sus contribuciones. "Aunque las piezas parecen muy sistemáticas y muy planificadas, eso llega mucho más tarde", afirma. En su sitio web, explica que sus mejores piezas suelen surgir de un error que "se vuelve más interesante que la idea original".

Shlian tiene una curiosidad insaciable. Su trabajo incorpora influencias de la artesanía en papel, el kirigami (que él 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 de Washington, DC, explora la idea de quiralidad.

La palabra quiral proviene de la palabra griega que significa 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: puedes colocarlas fácilmente palma con palma y ver cómo cada dedo se alinea con su compañero en la mano opuesta. Pero no importa cómo gires y gires una mano, nunca coincidirá con la orientación exacta de la otra. Si ambos pulgares apuntan hacia la derecha, estás mirando la parte posterior de uno mano y la palma de la otra.

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

Este tipo de asimetría aparece todo el tiempo en la naturaleza, 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 pares de moléculas, izquierda y derecha, se denominan 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 sólo difieren en su quiralidad.

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

La importancia de la quiralidad se puso de manifiesto de forma cruda y terrible hace más de medio siglo. En la década de 1950, una compañía farmacéutica alemana desarrolló una pastilla sedante que, según decía, era tan segura que las mujeres embarazadas podían tomarla para las náuseas matutinas. Lo llamaron talidomida. Cuando los químicos sintetizan moléculas, la reacción generalmente genera una mezcla de productos diestros y zurdos. En el caso de la talidomida, la versión para zurdos fue útil y la versión para diestros fue tóxica. Si se tomaba durante el primer trimestre del embarazo, el enantiómero tóxico estrangulaba el desarrollo de nuevos vasos sanguíneos en el feto. El medicamento fue retirado del mercado en 1961, pero no antes de que más de 10.000 bebés nacieran con extremidades acortadas o faltantes y otros defectos congénitos.

Muchos de esos niños son ahora adultos y todavía enfrentan consecuencias para su salud. 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 se topó con el concepto cuando empezó a trabajar con investigadores en el laboratorio de Sharon Glotzer. Glotzer, ingeniera química de la Universidad de Michigan, y sus colegas observan estructuras a nivel nano, incluidas aquellas que pueden autoensamblarse.

"Están poniendo todas estas formas poliédricas y multifacéticas (pensemos en dados de 20 caras) en una caja y la agitan", dice Shlian. "Todas las formas se acomodan y crean una forma". Otra analogía podría ser si pones Legos en una secadora y los puso en funcionamiento durante un rato antes de detenerse para ver si alguno lograba unirse y construir formas.

Ingenieros como Glotzer pueden utilizar la información que obtienen de estos experimentos para comprender cómo inventar nuevos materiales que podrían usarse para construir baterías o incluso hacer invisibles los objetos que recubren. "Gran parte de esta investigación está en un futuro lejano", dice Glotzer en su página de perfil universitario, "pero los principios fundamentales del autoensamblaje que mis estudiantes y yo estamos descubriendo están sentando las bases para ese futuro".

Esta investigación inspiró la pieza de Shlian titulada "Apophenia". Explica que si cortas la forma autoensamblada creada al agitar una caja de poliedros, es posible que veas 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 talladas o las facetas reflejadas vistas dentro de un caleidoscopio si todo el color desapareciera.

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 del todo. "'Apophenia' en realidad trata de ver patrones donde en realidad no existen", dice Shlian.

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

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

Es posible que el espectador típico no se dé cuenta de esa pregunta mientras contempla los planos y curvas de las esculturas de Shlian, pero el artista no se propone enseñar. Al igual que su trabajo con sus colaboradores científicos, espera despertar curiosidad.

“Chirality” se inauguró el 15 de agosto y permanecerá expuesta 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.

Reciba las últimas historias en su bandeja de entrada todos los días de la semana.

Maris Fessenden | | LEER MÁS

Maris Fessenden es una escritora científica y artista independiente que aprecia las cosas pequeñas y los espacios abiertos.