Una delle opere esteticamente più belle esposte alla mostra Bits to Its Art, di cui Potomac Photonics è il servizio ufficiale di stampa 3D, è in realtà la realizzazione di un'equazione matematica.
Round Mobius Strip è stato creato da Henry Segerman, un ricercatore presso la Melbourne University in Australia con un dottorato in matematica presso la Stanford University. Utilizza la stampa 3D per portare concetti astratti nel mondo fisico. Forse il suo contributo è l'interpretazione più letterale di Bits to Its.
Il dott. Segerman studia la geometria e la topologia tridimensionale e scopre che la stampa 3D consente la visualizzazione di concetti altrimenti difficili da afferrare. Afferma: "La stampa 3D ti consente di tenere tra le mani idee che altrimenti sarebbero molto difficili da realizzare fisicamente". E questa è la sua motivazione principale.
Sebbene le opere d'arte del Dott. Segerman siano belle quanto qualsiasi scultura mai creata, il suo obiettivo è "creare un'opera in un modo che sia il più fedele possibile all'idea matematica. Parte di ciò è fare il minor numero possibile di scelte arbitrarie nella traduzione tra la matematica e l'oggetto fisico. Immagino che questo mi renda un minimalista!"
Vedere l'unico vero modo di rappresentare un'idea attraverso principi guida fondamentali è l'obiettivo dell'arte matematica nella sua forma più pura. Ma il dott. Segerman ammette un secondo fine. "Voglio prendere un concetto di base e tirarlo fuori dall'astratto in qualcosa che possa essere apprezzato da chiunque. Poi posso iniziare a raccontarvi la matematica che c'è dietro!"
Per noi che lavoriamo nell'ingegneria e nella scienza, questo lavoro è al suo meglio quando il risultato è quello che spesso viene definito elegante. Il dott. Segerman concorda sul fatto che con "l'eleganza non devi chiederti perché qualcosa è lì. È completo, senza parti estranee".
Per Potomac, la differenza principale nel realizzare questo pezzo è stata che la maggior parte dei loro clienti proviene da applicazioni industriali. Mike Adelstein, Presidente e CEO di Potomac Photonics, commenta che sposare l'arte con la tecnologia è stato intrigante e un divertente allontanamento dal loro business principale in dispositivi medici, sensori e componenti elettronici.
Round Mobius Strip è nato dal lavoro congiunto con Saul Schleimer, un matematico dell'Università di Warwick, nell'Inghilterra natia del dott. Segerman. Ammette: "Non ci sono molte persone che usano la stampa 3D in matematica. Sempre più università e college hanno stampanti 3D, ma principalmente nei dipartimenti di design o architettura. Tuttavia, stiamo assistendo a un buon utilizzo che si insinua in tutti i tipi di corsi".
Il dott. Segerman immagina un "corso sulla comprensione delle superfici, o il genere di cose che devi sapere per essere in grado di usare programmi CAD per costruire oggetti che vanno oltre i quadrati e gli angoli retti. Spesso il problema che uno studente deve affrontare nel comprendere un'idea matematica è la necessità di vedere cosa sta succedendo, per cui hai bisogno di una buona visualizzazione. Immagina un corso in cui parte della valutazione sarebbe nella stampa 3D di quella visualizzazione". Riflette, "Certo, queste competenze saranno sempre più importanti man mano che ci avviciniamo a The Diamond Age di Stephenson". Si riferisce, ovviamente, al romanzo post-cyberpunk con macchine chiamate "compilatori" che mettono in ombra le attuali stampanti 3D.
Anche la divulgazione educativa è importante per il dott. Segerman. Lavorando con la Swinburne University of Technology in Australia, ha sviluppato illustrazioni stampate in 3D di esempi di superfici di calcolo multivariabile, come il paraboloide iperbolico a sinistra. Spiega che la stampa 3D offre una soluzione unica in quanto spesso l'oggetto fisico non avrebbe potuto essere creato in nessun altro modo. "La prima reazione che ricevo dalle persone che vedono per la prima volta un'opera d'arte matematica è: come hai fatto a realizzarla?! E questa è una delle bellezze della stampa 3D".
È stato il mondo virtuale online Second Life a condurre il dott. Segerman al mondo della stampa 3D. La piattaforma online multiutente gli ha dato l'opportunità di creare oggetti e poi scrivere script per farli muovere o interagire. Sulla destra è mostrato un edificio che ha contribuito a creare con la Philips Corporation che utilizza il paraboloide iperbolico, basato sul loro progetto dell'Esposizione universale di Bruxelles del 1958.
"Adesso ci sono più persone nell'arte che usano la stampa 3D, ma", ricorda il dott. Segerman, "10 anni fa c'erano solo pochi artisti, tra cui Bathsheba Grossman. L'ho incontrata per la prima volta in Second Life; è arrivata dopo che avevo già afferrato tutti i frutti dell'arte matematica a portata di mano!"
E ora cosa riserva il futuro a Henry Segerman?
"Spostare le cose è fantastico, quindi penso a cellulari, ingranaggi e puzzle. La stampa 3D può anche essere utile nella ricerca: a volte un modello fisico può portare a una nuova realizzazione matematica. Ma per lo più funziona al contrario: dobbiamo comprendere molto bene l'astrazione prima di poter dire a un computer cosa stampare in 3D. In ogni caso, aggiunge un sapore diverso ai problemi che incontriamo nel nostro solito lavoro!"
Una cosa è chiara: il prossimo lavoro di Henry Segerman sarà sicuramente una rappresentazione minimalista ed elegante del suo mondo matematico.
Nota tecnica per la striscia di Möbius rotonda:
Ecco la formula parametrica per la superficie di base nella sfera unitaria nello spazio a 4 dimensioni:
{(cos(θ)cos(φ), cos(θ)sin(φ), sin(θ)cos(2φ), sin(θ)sin(2φ)) where 0 ≤ θ < π, 0 ≤ φ < π}
La superficie viene quindi mappata dallo spazio quadridimensionale allo spazio tridimensionale mediante proiezione stereografica.
Per saperne di più sul lavoro del Dott. Henry Segerman, visita il suo sito web:
www.segerman.org
Con 3 decenni di esperienza nella microfabbricazione, tra cui microlavorazione laser, stampa 3D e lavorazione CNC, Potomac Photonics può dare vita alle tue idee. Abbiamo lavorato con artisti, designer, ingegneri, tecnologi e imprenditori in settori che spaziano dai dispositivi medici, alla biotecnologia, all'elettronica, ai sensori e ai prodotti di consumo. Vai su www.potomac-laser.com per maggiori dettagli
