En effectuant une série de coupes et de plis dans une feuille de papier, Baker a découvert qu'elle pouvait produire deux plans reliés par un ensemble complexe de fines bandes. Sans avoir besoin d'adhésif comme de la colle ou du ruban adhésif, ce motif a créé une surface épaisse mais légère. Baker a nommé sa création Spin-Valence. Des tests structurels ont montré plus tard qu'une tuile individuelle fabriquée de cette manière et enduite d'acier peut supporter plus de mille fois son propre poids.
BROOKE BIERHAUS
En chimie, la valence de spin est une théorie traitant du comportement moléculaire. Baker ne connaissait pas le terme existant lorsqu'elle a nommé sa propre invention : « C'était un accident total », dit-elle. Mais les diagrammes liés à la théorie chimique de la valence de spin, dit-elle, « semblent avoir un réseau de motifs très similaires aux pavages avec lesquels je travaille ».
Bientôt, Baker a commencé à expérimenter en reliant des tuiles individuelles entre elles pour produire un plan plus grand. Il existe peut-être des milliers de motifs de découpe géométriques qui peuvent créer ces structures multiplans, et elle n’en a découvert jusqu’à présent que quelques-uns. Certains motifs sont plus solides que d’autres, et certains sont plus efficaces pour créer des plans courbes.
Baker utilise un logiciel pour explorer chaque type de motif, mais continue de travailler avec du papier découpé pour modéliser les possibilités. Le Form Finding Lab de Princeton teste actuellement diverses dalles sous des charges de traction et de compression, et les résultats se sont déjà révélés incroyablement solides.
Baker explore également des moyens d'utiliser Spin-Valence dans l'architecture et le design. Elle envisage d'utiliser cette technique pour fabriquer des abris ou des ponts plus faciles à transporter et à assembler à la suite d'une catastrophe naturelle, ou pour créer des structures légères qui pourraient contenir des fournitures pour des missions dans l'espace. (Plus près de chez elle, sa mère a commencé à transmettre des idées à son groupe de quilting ; les dessins ressemblent beaucoup aux modèles de courtepointe.)
« Ce que je trouve le plus intéressant dans ce système, c'est la façon dont il ajoute de la rigidité à quelque chose qui était auparavant très flexible », déclare Isabel Moreira de Oliveira, doctorante en génie civil à Princeton, qui rédige sa thèse sur Spin-Valence et ses tests. quelles formes fonctionnent le mieux pour des applications spécifiques. « Cela change complètement le comportement de quelque chose sans y ajouter de matière. » De plus, ajoute-t-elle, « vous pouvez expédier cet appartement. Les informations sur l'assemblage sont intégrées dans la façon dont il est découpé. Cela pourrait contribuer à réduire les coûts de transport et les émissions de carbone générées par le transport maritime.
Baker a grandi en Alabama et en Arkansas, fille d'un bibliothécaire et d'un ingénieur chimiste chez Eastman Kodak. Tout le monde dans la famille fabriquait des choses à la main : sa mère lui a appris à coudre et son père lui a appris à travailler le bois. Au lycée, elle a suivi certains cours du programme agricole de l'école, notamment en soudure, où elle avait un professeur particulièrement solidaire. «Je vais vous dire qui seront les deux meilleurs soudeurs de la classe en ce moment», se souvient-elle en lui disant, alors qu'il la désignait ainsi que la seule autre étudiante. Et, dit-elle, « c’était vrai. Nous l'avons compris un peu plus vite que les gars. C’était vraiment stimulant.
