3B yazıcılar yokken, hatta onlardan bir hayli zaman önce, dümdüz bir materyalden üç boyutlu bir form yaratmanın orijinal yolu kağıt katlama sanatı origamiydi. Katlamak yapılara çökme, esneme ve açılma gibi yeni kabiliyetler kazandırırken, bunların mühendislik uygulamalarında da kullanılabileceğinin anlaşılması için yüzyıllar geçmesi gerekti.
Son yıllarda, eski Uzak Doğu katlama tekniklerinin pratik faydaları yeniden keşfediliyor. Katlama teknolojisinin endüstriyel uygulamaları artık uzay yolculuğu, inşaat endüstrisi, mimari, yüzey teknolojisi, tıp, robotik ve paketlemede yer alıyor. Origami Mühendisliği, yapıların küçültülmesi ve daha sonra mekânsal veya işlevsel nedenlerle büyütülmesi gereken her yerde karşımıza çıkıyor.
Modern Dünyada Origami Nasıl Kullanılıyor?
Origami, Japonca ori (“katlama”) ve kami (“kağıt”) kelimelerinden gelir. Amaç bir kağıdı bantlamadan, yapıştırmadan veya kesmeden üç boyutlu bir yapı haline getirmektir. Bir origami desenleri kitabını karıştırdığınızda, arka plandaki matematiği fark etmemek çok zordur.
Aynı matematik karşınıza origami ile yapılmış bir kağıda açtığınız zaman da çıkacaktır. Bu nedenle de origaminin arkasındaki matematik, birçok çalışma alanında giderek daha önemli bir husus haline geliyor.
Origami iki boyutlu bir şekil olarak başlar ancak katlanarak üç boyutlu hale gelir. Daha sonra orijinal iki boyutlu formuna geri döner. Bunu oyun, hobi veya sanat olarak değil de matematiksel olarak düşündüğünüzde, yapısal tasarım fikirleriyle dolu olduğunu fark edeceksiniz.
Örneğin, ince malzemeleri origami kağıdı gibi şekillere katlamak, hem hafif hem de güçlü yapılar oluşturmamızı sağlıyor. Bunun sonucunda da origami artık mühendislerin, bilgisayar programcılarının, öğretmenlerin, sanatçıların ve matematikçilerin ilgisini çekiyor. Bilimsel konferanslarda origami üzerine eğitim ve matematik bildirileri yayınlanıyor; bilgisayar programları yazılıyor.
Origaminin kökeni çok eskilere dayanır. Ancak modern uygulamalar daha yakın süreçte hayata geçmiştir. Bunun temelleri Japon origami ustası Akira Yoşizava tarafından atılmıştır.
Kavisli Yüzeyler İçin Miura Katlaması
Bugünlerde satın aldığınız içecek kutularının bazılarının ortasında bir desen olduğunu fark ettiniz mi? Bu örüntü origamiden kaynaklanmaktadır ve astrofizikçi ve origami mühendisliği öncüsü Dr. Koryo Miura tarafından yürütülen araştırmaya dayanmaktadır. Bu tasarım, daha az malzeme ile daha güçlü bir kutu elde edilmesini mümkün kılmıştır.
Tokyo Üniversitesi Havacılık ve Uzay Bilimleri Enstitüsü’nden Koryo Miura ve Masamori Sakamaki, 1970’li yıllarda uydu antenleri ve güneş panelleri gibi uzay teknolojilerinde kullanılan büyük ve düz bileşenlerin uzaya taşınması üzerinde çalışıyordu. Bilim insanları bu problemin çözümü için katlama yönteminden yararlanabileceklerini düşündüler. Bunun sonucunda da Miura Katlaması ortaya çıktı.
Miura katlaması ( Miura-ori) düz bir malzemeyi tek hamlede katlayıp tek hamlede açma imkânı veren bir Origami ya da kâğıt katlama tekniğidir. Dik açıyla katlanan düz nesnelerin açıldıktan sonra tam olarak eski şekillerini alamama olasılıkları yüksektir. Ancak eğimli katlamalar dik açılı katlamalardan daha avantajlıdır. Sonucunda bu tür bir katlamada bir katman hareket ettiğinde diğer katmanı da hareket ettirecektir. Bu, düz yüzeyin kolayca katlanıp açılmasına imkân sağlar.
Bu katlama yöntemi ilk olarak Japonya’nın 1995 yılında uzaya gönderdiği Space Flyer Unit uydusunun güneş panellerinde kullanıldı. Sonrasında da bir çok farklı alanda uygulama imkanı buldu. Aslına bakarsanız günümüzde katlanır bardaklar ve saklama kaplarından hava yastıklarına kadar bir çok yerde siz fark etmeseniz de origami mevcuttur. Origaminin ilkelerini ayrıca uyduların, güneş kalkanlarının ve robotların arkasında da bulacaksınız.
Origami Mühendisliği Nerelerde Kullanılıyor?
Origami mühendislerini bir masanın etrafında çılgınca kağıt destelerini katlayan kişiler olarak düşünüyorsanız bir miktar yanılıyorsunuz. Meiji Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü’nde doçent olan Dr. Sachiko Ishida, origami mühendisliği alanında araştırma yapıyor. Kendisi origaminin özelliklerinin araba lastiklerinden sismik izolasyon sistemlerine kadar her şeye nasıl uygulanabileceğini test ediyor. Aşağıdaki görselde çalışma ortamlarını görebilirsiniz.
Origami mühendisliği henüz emekleme aşamasında ve olasılıklar sınırsız. Bunun sonucunda da origami mühendisliğinin potansiyeli üreticiler ve mühendisler tarafından giderek daha fazla tanınmaya başlıyor. İster nano ister mega ölçekte olsun, origamiden kaynaklanan yeni fikirler ortaya çıkmaya devam ediyor.
Origami yüzyıllardır yaşayan bir sanat ve daha ancak şimdilerde dünyayı değiştirme potansiyelini keşfetmeye başlıyoruz. Kâğıt katlamanın mühendislikte ufuk açacağı kimin aklına gelirdi? Ayrıca göz atmak isterseniz: Origami Yardımı İle Geometri Öğrenelim
Kaynaklar ve İleri Okumalar:
- How the Future of Origami Engineering is Unfolding (Op-Ed); https://www.livescience.com/
- How Origami Is Engineering New Technological Opportunities. yayınlanma tarihi: 4 Temmuz 2022; Bağlantı: https://www.tokyoweekender.com/
- Origami Engineering on the advance; https://www.lead-innovation.com/
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
