Ces sculptures en papier fascinantes explorent les structures en miroir de la nature

L'art rencontre la science

L'artiste Matt Shlian plie, coupe et colle du papier pour créer des œuvres d'art à facettes et incurvées

Maris Fessenden

Ancien correspondant

Matt Shlian concevait des livres pop-up et des cartes de vœux. Il collabore désormais avec des scientifiques qui créent des panneaux solaires plus efficaces, résolvent des problèmes mathématiques complexes et comprennent comment les protéines à l'intérieur des cellules peuvent se replier incorrectement et provoquer des maladies.

L'artiste basé à Ann Arbor, dans le Michigan, crée des sculptures abstraites à partir de papier plié, tranché et collé. Il les conçoit sur un ordinateur et envoie les fichiers à un traceur à plat, un outil qui marque le papier à l'aide d'une petite lame en titane. Ensuite chaque pièce est pliée, façonnée et collée à la main.

Il y a une sérénité dans les lignes épurées des œuvres, mais aussi du mouvement. C'est comme si les motifs géométriques de l'art islamique prenaient vie et se reproduisaient sur un champ lisse. Des facettes de cristal bouillonnantes et vivantes se soulèvent et demandent presque à être caressées du bout des doigts.

Son désir initial en créant ces œuvres plissées était d'explorer la forme et la lumière, mais ses impulsions s'éloignent du purement artistique. Il montre ses créations aux scientifiques et demande : Que pourriez-vous faire avec ça ?

Dans les lignes épurées et les polygones que Shlian sculpte sur papier, les scientifiques voient des structures sur lesquelles ils ont réfléchi et, dans le meilleur des cas, une voie vers de nouvelles connaissances. Lors de sa première conférence devant des scientifiques de l'Université du Michigan, Shlian a montré une forme plissée capable de tourner sur elle-même. L'artiste se souvient du physiologiste cellulaire Daniel Klionsky debout et criant : "C'est ça ! C'est ça !" La forme s’est avérée être la même que celle d’une structure à double paroi à l’intérieur des cellules étudiée par Klionsky, appelée autophagosome, qui aide à recycler les pièces cellulaires de rechange. La collaboration avec Shlian a aidé le chercheur à mieux visualiser la façon dont l'autophagosome se déplace.

Max Shtein, ingénieur chimiste à l'Université du Michigan, et son groupe ont vu une structure maillée créée par Shlian en coupant du papier et l'ont appliquée aux panneaux solaires qu'ils étaient en train de développer. La structure extensible permet au panneau de suivre les mouvements du soleil.

Cependant, interrogez Shlian sur l'une de ces découvertes et il minimisera ses contributions. "Même si les pièces semblent très systématiques et très planifiées, cela arrive beaucoup plus tard", dit-il. Sur son site Internet, il explique que ses meilleures pièces naissent généralement d'une erreur qui « devient plus intéressante que l'idée originale ».

Shlian a une curiosité insatiable. Son travail intègre des influences de l'artisanat du papier, du kirigami (qu'il décrit comme de l'origami et du découpage), de l'art islamique, de l'architecture, du biomimétique et de la musique. Dans une nouvelle exposition à la National Academy of Sciences de Washington, DC, il explore l'idée de chiralité.

Le mot chiral vient du mot grec signifiant main, « χέρι », et les mains sont en effet le moyen le plus simple d'expliquer le concept. Les mains gauche et droite sont des images miroir l'une de l'autre : vous pouvez facilement les placer paume contre paume et voir comment chaque doigt s'aligne avec son partenaire de la main opposée. Mais peu importe la façon dont vous tournez et tournez une main, elle ne correspondra jamais à l'orientation exacte de l'autre. Si les deux pouces pointent vers la droite, vous regardez l'arrière de l'un. main et la paume de l’autre.

"Plus je parlais aux scientifiques, plus je réalisais que la chiralité joue un rôle important dans la façon dont nous construisons", explique Shlian. Dans l'exposition « Chiralité », ses œuvres restent statiques, mais leurs formes évoquent des tourbillons, des rebondissements et des répétitions liés au phénomène.

Ce type d’asymétrie apparaît tout le temps dans la nature, mais les chimistes accordent une attention particulière à la chiralité. Les molécules de même composition chimique existent souvent dans deux configurations qui sont des images miroir l’une de l’autre. Ces versions appariées de molécules, gauche et droite, sont appelées énantiomères, et les différentes formes modifient le comportement des molécules. Par exemple, les huiles présentes dans les graines de carvi et la menthe verte ont des odeurs distinctives, mais les molécules responsables ne diffèrent que par leur chiralité.