我們都知道,數學是工程的重要基礎;而確實,數學往往會是把可能成為工程師的人們嚇跑的原因。其實數學在我們的周遭無所不在,只是我們不常看到它。日本的摺紙藝術就是一個例子,只要依循幾個數學規則,你就可以透過訓練、勞作以及耐心創造出美麗的作品。

Andrew Anselmo就是一個把工程與摺紙在日常生活中結合的人,他在白天是Clipboard Engineering的機械工程師,負責為波士頓(Boston)區域客戶開發資料擷取以及控制系統;而在晚上他成為摺紙專家,通常會在羅德島Providence的Waterfire (編按:一個類似文創場地的公共藝術表演/展示空間)戶外表演場地展示他的手藝。

我在這幾年時常去Waterfire,看到過Anselmo在羅德島設計學校(Rhode Island School of Design)附近的攤位上表演摺紙;而最近我則是在一場捐贈示波器給創客空間Artisan's Asylum的活動上正式認識Anselmo,因為他的辦公室就在那裡。於是在8月我特別去採訪他,然後又在9月初去Waterfire看他表演摺紙。

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Andrew Anselmo在他位於麻州Somerville的Artisan's Asylum 辦公室

Anselmo表示,他會成為一位工程師,是因為他叔叔有一輛1967年份的Jaguar XKE跑車,讓他觀察到汽車是如何運作;然後他開始拆解腳踏車,並因此學到了一些機械原理。他畢業於柯柏聯盟學院(Cooper Union),接著又就讀哥倫比亞大學(Columbia University)研究所,主修運算流體力學(computational fluid mechanics)。

在學生時代的暑期實習期間,他得到了一份在麻州(Massachusetts)機場Hanscom Field的研發工作,參與了一個有關晶體生長(crystal growth)的專案;當時注意到同事記錄溫度與電流量測數字都是用紙張手寫紀錄,於是協助將資料收集自動化。

後來Anselmo還曾經到華爾街(Wall Street)工作了兩年,不太適應那個環境;他還在紐約州北部做了一段短時間的代數教學工作,仍想回到工程領域。於是他與Evergreen Solar聯繫,在那家公司工作了十年後離職,自己創辦了Clipboard Engineering。

會把辦公室設在創客空間裡,是因為Anselmo認為這裡不但有各種工具與設備可以使用,還能與不同領域、不只是工程方面的專家一起工作;在Artisan's Asylum也有藝術家進駐。他表示:「舉例來說,如果我有一個關於使用電壓參考值的問題,這裡就能找得到人請教;我有一次還問了一個跟某個零件有關的問題,有人就告訴我“那早就過時了、改用這種新的”。」

不過他說,在開放性的辦公空間有時會讓人有點分心;正規的辦公室都是安靜帶著文件走過的同事,但在這裡還會看到有人拿著電子玩具槍。而他也學到該如何有效利用他自己的辦公空間,把各種零件、線材妥善放置:「但別忘了一定要留個空架子,不要填滿所有的可用空間,因為就是會派上用場。」

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用磁鐵跟長尾夾能打造很好用的收線器

至於為何會投入摺紙藝術?表示他在小時候就對摺紙很著迷,特別是在機械與幾何學的角度上;而他曾經摺出1美元鈔票的美元符號,還摺過NI (National Instruments)的公司Logo,因此讓人注意到他的好手藝。

「有一個朋友邀請我到她的派對上表演,她是Waterfire的街頭藝人;然後我也開始在街頭表演摺紙,就這麼過了很多年。」在Waterfire的街頭藝人摺紙表演變成Anselmo的副業(請看下方的YouTube視訊),觀眾會給小費;他也受邀到婚禮或是派對上表演,甚至還去過St. Louis、Austin等比較遠的城市。

Anselmo說,有人問他玩摺紙最怕發生什麼事?他當時即興的回答是:「被紙割到手;」然後他就接到了芝加哥打來的電話,邀請他到美國血友病基金會(Hemophilia Federation of America)去表演:「真的是有點超現實的經歷。」

那,摺紙跟工程到底有什麼關係?Anselmo的回答是:「表演摺紙更多是為了付出,而不是要賺錢;我很高興看到小朋友因為我的表演開心,而且在機械工程方面也讓我樂在其中。」他表示:「想像如果你要嘗試以最少數量的零組件來打造電路,這就是摺紙,你的空間與材料都是有限制的,就像是進行尺寸有限制的PCB設計,得使用通孔零組件。」

Anselmo表示:「摺紙藝術領域有一位大師Robert Lang曾撰寫關於摺紙設計以及摺紙與工程之間關聯性的書籍,他曾經造訪我的博士後研究實驗室,注意到我在公告板上貼的摺紙,然後給我他的名片,我才知道他是Robert Lang;數學家Thomas Hull也曾將數學原理運用於摺紙,還有麻省理工學院(MIT)的教授Erik Demaine。」(上方大圖就是Robert Lang的摺紙作品)

「摺紙以及背後的數學原理,在你需要折疊任何東西的時候都能派上用場;」Anselmo指出,例如要把太陽能陣列放進狹小的空間,或是汽車安全氣囊的收納、甚至零售商店提供的購物紙袋設計,都可以運用:「如果你是用金屬材料來設計摺紙,會非常堅固。」

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Anselmo 的辦公室有一隻用金屬摺成的紙鳥

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Engineering and Origami: Both Based on Math,by Martin Rowe)