徐杰
你看到過昆蟲從幼蟲蛻變成成蟲的過程嗎?你是否產(chǎn)生過疑問:蜻蜓的大翅膀是怎樣折疊在小小的軀殼中的呢?
20世紀(jì)60年代,日本東京大學(xué)三浦公亮教授從自然界的種種折疊現(xiàn)象中得到靈感,發(fā)明了“三浦折疊”的折紙方法。這種折紙方法,折疊后形成特殊的折皺,只需沿單一軸線方向拉伸,整個結(jié)構(gòu)即可展開成平行四邊形的“棋盤”,要收攏時則反向一推即可。
實(shí)驗(yàn)材料? ?一張A4紙。
實(shí)驗(yàn)過程
1.沿著A4紙的短邊均勻分成5等份,然后一上一下地折好。
2.長邊均勻分成7等份。把3份的那段往4份的那段折。(注意:折的時候不能讓兩段紙重疊,而要形成一個小角度,這樣才能制造出平行四邊形而不是矩形。)
3.一直折,最后會形成右圖的形狀。
4.把紙打開,沿著“山峰”和“低谷”再折一次,最后形成下面的樣子。
5.把你的作品折疊好,沿著對角輕松打開、折疊吧!
科學(xué)原理
如果我們仔細(xì)地觀察折紙上的紋路,會發(fā)現(xiàn)它是由一個個平行四邊形構(gòu)成的,而且在垂直方向上,相鄰的2個平行四邊形恰好是各自的鏡像。
你還會發(fā)現(xiàn),除了紙張的4個角是直角以外,“三浦折疊”里并沒有直角。這說明,沒有直角的折皺可以讓折疊后的材料更耐用。也就是說,在折疊的過程中,每個小平行四邊形都沒有變形扭曲,而保存了平面的幾何形狀。
因此,許多人造衛(wèi)星、飛行器、手術(shù)支架,甚至家具和服裝設(shè)計(jì)中,就使用了“三浦折疊”的方法。。
最近,美國科學(xué)家完成了新的折疊式太陽能陣列——太空花,更是折紙藝術(shù)和科學(xué)工程完美結(jié)合的例子。