折纸也疯狂

2021-04-15 04:45
小读者 2021年5期
关键词:三浦直角折纸

你看到过昆虫从幼虫蜕变成成虫的过程吗?你是否产生过疑问:蜻蜓的大翅膀是怎样折叠在小小的躯壳中的呢?

20 世纪60 年代,日本东京大学三浦公亮教授从自然界的种种折叠现象中得到灵感,发明了“三浦折叠”的折纸方法。这种折纸方法,折叠后形成特殊的折皱,只需沿单一轴线方向拉伸,整个结构即可展开成平行四边形的“棋盘”,要收拢时则反向一推即可。

实验材料

一张A4 纸。

实验过程

1.沿着A4 纸的短边均匀分成5 等份,然后一上一下地折好。

2.长边均匀分成7 等份。把3 份的那段往4 份的那段折。(注意:折的时候不能让两段纸重叠,而要形成一个小角度,这样才能制造出平行四边形而不是矩形。)

3.一直折,最后会形成下图的形状。

4.把纸打开,沿着“山峰”和“低谷”再折一次,最后形成下面的样子。

5.把你的作品折叠好,沿着对角轻松打开、折叠吧!

科学原理

如果我们仔细地观察折纸上的纹路,会发现它是由一个个平行四边形构成的,而且在垂直方向上,相邻的两个平行四边形恰好是各自的镜像。

你还会发现,除了纸张的4 个角是直角以外,“三浦折叠”里并没有直角。这说明,没有直角的折皱可以让折叠后的材料更耐用。也就是说,在折叠的过程中,每个小平行四边形都没有变形扭曲,而是保存了平面的几何形状。

因此,许多人造卫星、飞行器、手术支架,甚至家具和服装设计中,就使用了“三浦折叠”的方法。。

最近,美国科学家完成了新的折叠式太阳能阵列——太空花,更是折纸艺术和科学工程完美结合的例子。

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