Origami u službi nauke: 18-godišnjak iz Hokkaida osvojio 100.000$ na Regeneron ISEF-u

Hikaru Kuribayashi, 18-godišnjak iz prefekture Hokkaido, osvojio je prestižnu nagradu od 100.000 dolara na Regeneron International Science and Engineering Fair (ISEF) zahvaljujući simulacionom programu koji predviđa kako se složeni oblici savijaju — inspirisan prirodnim origamijem.

Odrastajući na severnom japanskom ostrvu, Kuribayashi je bio okružen oblicima u prirodi koji podsećaju na origami: listovi, latice cvetova i krila insekata. Inspiraciju mu je kao dete dala baka, a primeri iz prirode probudili su ideju da origami nije samo umetnost već i izvor efikasnih inženjerskih rešenja.

Hikaru Kuribayashi traveled from Japan to Arizona to compete in this year's competition.Chris Ayers/Chris Ayers Photography/License by Society for Science

"Zamisli malu bubamaru," rekao je Kuribayashi. "Ta bubamara koristi origami obrasce da sklopi i proširi svoja krila."

U želji da tu lepotu i efikasnost prevede u praktičan alat, 2025. je razvio simulacioni program u programskom jeziku Julia. Rad je trajao oko šest meseci i uključivao je primenu naprednih statističkih metoda — program se oslanja na Markov Chain Monte Carlo (MCMC) algoritam koji generiše i procenjuje moguće konfiguracije savijanja.

Kuribayashi je tokom rada sarađivao sa istraživačima na Univerzitetu u Tokiju, gde je dobio pristup materijalima i mentorskoj podršci koju obično koriste studenti univerziteta. Testiranje softvera donelo je mnoge izazove: od grešaka u kodu do podešavanja modela. Iako danas mnogi koriste AI za pomoć pri kodiranju, Kuribayashi je istakao da tehnologija greši i da je većinu posla radio sam kako bi osigurao tačnost rezultata.

Hikaru Kuribayashi developed a simulation program that predicts complex folding outcomes.Chris Ayers/Chris Ayers Photography/License by Society for Science

Praktične primene

Analiza prirodnih origami obrazaca otvorila je mogućnosti za primene u inženjeringu. Kuribayashi navodi konkretne primere:

• Sklapanje solarnih panela koje se kompaktno pakuju za lansiranje i potom šire u orbitama;
• Prenosive hitne konstrukcije i skloništa koja zauzimaju minimalan prostor pri transportu, a zatim postaju velika i čvrsta — posebno relevantno za seizmički i cunami zahvaćene oblasti poput Japana;
• Dizajn mehanizama i struktura koje kombinuju malu zapreminu pakovanja s velikom strukturnom čvrstinom.

Za svoj rad Kuribayashi je na ISEF-u u Arizoni osvojio George D. Yancopoulos Innovator Award, glavnu nagradu koja uključuje stipendiju od 100.000 dolara. Na takmičenju je učestvovalo više od 1.700 srednjoškolaca iz celog sveta, a finalisti su podelili više od sedam miliona dolara u nagradama.

The George D. Yancopoulos Innovator Award includes a $100,000 scholarship.Chris Ayers/Chris Ayers Photography/License by Society for Science

Kuribayashi je istakao zahvalnost porodici, djedovima i nastavnicima koji su mu pomogli tokom istraživanja. Osim finansijske nagrade, cenio je i mogućnost da razmeni ideje sa vršnjacima iz različitih zemalja i pogleda na naučna pitanja iz novih uglova.

Kako kaže, analiza efikasnih „prirodnih“ origami obrazaca može dovesti do inovacija koje će imati stvarnu upotrebnu vrednost u inženjerstvu i humanitarnim primenama — od razvojnog inženjeringa do hitnih situacija.