還得是歲華咱華人家的孩子,折個(gè)紙就能成美國天才少年。孩折
最近,個(gè)紙國天一名14歲的成美才少華人小孩在紐約靠折紙賺了25000美元。
至于原因嘛……
他發(fā)現(xiàn)了一種可以承受自身重量10000倍的歲華折紙方式。
換算一下,孩折等于一輛出租車能坐4000多頭大象。個(gè)紙國天
折紙折成天才少年當(dāng)大多數(shù)美國小朋友還在折紙飛機(jī)時(shí),成美才少14歲的歲華華裔少年Miles Wu(吳邁爾斯),已經(jīng)靠折紙給自己賺到了大學(xué)學(xué)費(fèi)。孩折
今年10月,個(gè)紙國天他憑借一項(xiàng)創(chuàng)新折紙?jiān)O(shè)計(jì),成美才少斬獲JIC(賽默飛科學(xué)青少年創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽)最高獎(jiǎng),歲華獎(jiǎng)金2.5萬美元。孩折
這項(xiàng)榮譽(yù)含金量不低:近2000名申請(qǐng)者中,個(gè)紙國天先淘汰到300人,再從300中選出30名少年赴華盛頓特區(qū)進(jìn)行終極角逐。
關(guān)鍵在于,這30名參賽者中,許多人的項(xiàng)目都有資深導(dǎo)師指導(dǎo),甚至能使用專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的資源。
而邁爾斯,沒有老師、沒有平臺(tái),純靠自己一個(gè)人在家中客廳手搓實(shí)驗(yàn)。
即便起跑線差距如此懸殊,邁爾斯依然從千軍萬馬中殺出了重圍,而且?guī)缀跏且恢Κ?dú)秀。
幫助邁爾斯奪得桂冠的,叫做「三浦折紙」。
這是一種特殊的工程折紙結(jié)構(gòu),由著名的東京大學(xué)空間工程教授三浦公亮(Koryo Miura)發(fā)明。
乍一看,它只是一張布滿密密麻麻的平行四邊形的紙。
而就是這張看似平平無奇的折紙,卻在此后成為了日本衛(wèi)星太陽能板的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),甚至NASA的可折疊太陽能陣列也曾受其啟發(fā)。
原因在于三浦折疊獨(dú)特的幾何特性:只需沿對(duì)角方向輕輕一拉,整片結(jié)構(gòu)瞬間展開成大面積平面;反向一推,又能折回極小體積。
這樣,既節(jié)省空間,又減少折疊和展開過程中的機(jī)械損耗。
邁爾斯的研究正是從這一結(jié)構(gòu)中汲取的靈感,并進(jìn)一步提出了全新的三浦折疊變體。
據(jù)測算,這種新型三浦折紙可以承受自重1萬倍以上的重量。
幫大家換算一下, 如果拿這種材料來改裝「重慶法拉利」,那么車頂上能站4000多頭大象……
看到這一數(shù)據(jù),JIC的評(píng)委們都驚掉了下巴。
更令評(píng)委印象深刻的,是邁爾斯那驚艷的領(lǐng)導(dǎo)力。
邁爾斯不僅有一個(gè)非凡的項(xiàng)目,在比賽中,他還展現(xiàn)出了卓越的領(lǐng)導(dǎo)才能。
或許正是因?yàn)槿绱耍@獎(jiǎng)僅一個(gè)月,他已經(jīng)開始思考如何將自己的想法付諸實(shí)踐。
邁爾斯表示,自己想基于三浦折紙?jiān)O(shè)計(jì)一種可快速展開的應(yīng)急避難所,讓折紙真正走進(jìn)生活、幫助更多人。
而對(duì)于他來說,算是把折紙愛好發(fā)揮到了極致。
「工齡六年」的折紙老手邁爾斯八歲便開始折紙,如今已是「工齡六年」的折紙老手。
這些作品,就是他平時(shí)的「玩票」成果:
不過,折昆蟲只能算他的閑暇消遣。真正讓這項(xiàng)技藝發(fā)揮威力的,是應(yīng)用科學(xué)。
我喜歡折紙,它可以與我的其他興趣愛結(jié)合,比如觀鳥、研究昆蟲,以及現(xiàn)在的科學(xué)研究。
今年一月,南加州突發(fā)山火,超過一萬八千棟建筑被燒毀,至少三十一人遇難。
去年,颶風(fēng)海倫橫掃美國東南部,奪走了201條生命。
目睹這一幕幕災(zāi)難后,十四歲的邁爾斯冒出了一個(gè)想法:
折紙,能不能用來救人?
目前的應(yīng)急救援物資都卡在同一個(gè)「不可能三角」:可靠性–便攜性–部署速度。
以帳篷為例:有些夠結(jié)實(shí),有些夠輕便,有些能秒搭,但幾乎沒有哪一款能把三點(diǎn)一次性做到位。
但三浦折紙有可能打破這個(gè)「詛咒」。
我發(fā)現(xiàn)三浦折紙非常結(jié)實(shí)、很輕,而且折起來極其緊湊。
原因有三點(diǎn)——
單自由度
傳統(tǒng)應(yīng)急設(shè)施要靠多組鉸鏈、桿件、布料和支架共同展開,部件越多,出問題的概率越高。
而三浦折紙只有一個(gè)自由度,所有折痕同步運(yùn)動(dòng),只需沿一個(gè)方向施力即可瞬間展開。
整體受力
三浦折紙由連續(xù)的平行四邊形單元構(gòu)成,展開后是一個(gè)整體受力結(jié)構(gòu),不容易出現(xiàn)傳統(tǒng)帳篷那種「某根桿子一斷就全塌」的問題。
邁爾斯的研究成果能承載自身重量一萬倍,根本原因就在這。
高壓縮比
正如前面動(dòng)圖所示,一張桌面大小的三浦折紙,折起來只剩一個(gè)小小的平行四邊形,空間利用效率非常高。
對(duì)于需要被裝進(jìn)直升機(jī)、應(yīng)急箱、救援車輛的小型避難所,這點(diǎn)至關(guān)重要。
理論可行,剩下的就是工程問題了。
邁爾斯將家里的客廳改造成了一個(gè)臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室,每個(gè)角落都是堆積如山的紙張和砝碼。
為了找出最優(yōu)解,邁爾斯的研究囊括了4項(xiàng)變量:包括三種不同的平行四邊形寬度、三種角度、兩種高度,再加上三類紙張。
為了保證精度,邁爾斯用切割機(jī)統(tǒng)一制作折痕,并把所有樣品固定在護(hù)欄之間,確保每次加載試驗(yàn)的條件完全一致。
之后,就是瘋狂上重量。
他會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)往折紙模型上疊重量,直到結(jié)構(gòu)出現(xiàn)第一聲「咔」。
但令他意外的是,這些折紙模型出奇得堅(jiān)固,家里所有的書疊在一起都?jí)翰豢濉?/p>
最后他只能求助父母添置些「重武器」——健身啞鈴。
最終,經(jīng)過54種手工折疊變體、108組嚴(yán)謹(jǐn)測試,邁爾斯鎖定了那個(gè)強(qiáng)度與重量比最完美的三浦折紙形態(tài)。
神奇的是:在這54套方案中優(yōu)勝的,并非尺寸較小、角度較小的板材,反倒是看似普普通通的復(fù)印紙。
而就是這些日常生活隨處可見的普通紙張,讓邁爾斯在一眾背靠專業(yè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的選手中脫穎而出,一舉成為紐約名聲大噪的天才少年。
雖然如此,他居然還有一丟丟不滿足:
我完全是在沒有任何專業(yè)設(shè)備的情況下完成的研究。如果我能使用這些設(shè)備,實(shí)驗(yàn)將會(huì)更加精確高效。
嘖嘖嘖,洋裝雖然穿在身,到哪兒都是這么卷么…


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