一名大学二年级学生发现了一种可用于制造望远镜和卫星的新折纸图案

基于杨百翰大学一名学生的研究,折纸理论家们解锁了一套新的图案,这可能会改变太空探索。
08月25日

研究人员以一种开创性的新型折纸图案系列,找到了他们折叠的方式。

这种新型折纸形状被称为“花开模式”,因为它们在展开时看起来像花朵,对科学和工程领域,特别是用于发送到太空的结构,都具有巨大的潜力。

花开模式有三个特别之处:它们具有旋转对称性,可以折叠平整,并且可以从一张平坦的纸上制作出来。根据杨百翰大学(BYU)的一份声明,这是可能的,因为花开模式“由一圈围绕中心多边形连接的楔形组成,非常像相机光圈”。当它们折叠在一起时,这些楔形会“像理发店的标志条纹一样”重叠。

在花开模式出现之前,没有任何折纸图案能够结合这三个宝贵的属性。

花开模式的发现详细刊登在8月20日《英国皇家学会会报A》期刊上的一篇论文中。该论文的第一作者是杨百翰大学(BYU)的大二学生钟远王(Zhongyuan Wang),他与折纸理论家罗伯特·兰(Robert Lang)和拉里·豪厄尔(Larry Howell)共同发表了这项研究。

“我喜欢折纸,但如果我能用折纸做出实际应用来造福世界,那将是我的梦想成真,”王在一段关于他研究的大学视频中说道。

王告诉《纽约时报》的肯尼斯·张(Kenneth Chang),他从8、9岁就开始折纸了。在他早期的折纸经历中,他折叠了一些花开模式。“直到几年后,我才意识到这些模式真的非常特别,”他告诉《纽约时报》。

当他深入研究在线折纸教程时,王偶然发现了豪厄尔(Howell)的作品。豪厄尔是杨百翰大学(BYU)的一名机械工程师,他致力于创造折纸机械装置,以改进望远镜等创新技术。王告诉《纽约时报》,他申请杨百翰大学(BYU)就是为了能在豪厄尔的指导下工作。

去年12月,世界上最著名的折纸艺术家和理论家之一、物理学家兰(Lang)参观了豪厄尔的实验室,在那里他第一次见到了王的“花开模式”。

“当兰博士看到这些图案时,他说:‘我不记得以前见过这样的东西,’”王在视频中回忆道。“我当时语无伦次。”

除了论文,研究人员还分享了一个免费的图像、视频和其他补充材料的档案库,供任何想学习如何折叠花开模式的人使用。东京大学的折纸专家 tomohiro tachi(Tomohiro Tachi)没有参与这项研究,他表示,这为世界各地的科学家、工程师和设计师提供了机会。

“他们的关键贡献在于提供了一种可推广的方法来生成这些模式,”tachi(Tachi)告诉《纽约时报》。

研究人员能够用各种材料制作花开模式,包括纸张、塑料和铝。声明中说,理论上“有无数独特的花开模式等待被探索”。潜在的应用包括将大型表面——例如太阳能电池板、可展开天线或镜面组件——发射到太空。这些图案还可以用于不那么雄心勃勃的产品,例如可折叠的沙拉碗或其他食品包装材料。

“我们能够创造出前所未有的新事物,”豪厄尔(Howell)告诉《新科学家》的亚历克斯·威尔金斯(Alex Wilkins)。“但同时,我们也创造了这些美丽的形状。”

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