14-year-old Miles Wu folded origami pattern that holds 10k times its own weight
14岁少年利用折纸设计应急避难所,赢得创新挑战赛大奖
核心内容: 14岁的美国少年迈尔斯·吴(Miles Wu)利用折纸艺术——特别是三浦折叠(Miura-ori)——设计了一种坚固、经济且易于部署的应急避难所,并在2025年“Thermo Fisher Scientific Junior Innovators Challenge”(青少年创新挑战赛)中荣获一等奖,获得25,000美元奖金。
主要细节:
- 三浦折叠的优势: 吴对日本天文学家三浦馨发明的“三浦折叠”技术深感兴趣。这种技术可以将大张纸折叠成紧凑的形状,并且具有多种变化,在航空航天工程领域已被广泛应用,例如用于卫星的太阳能电池板。
- 项目背景: 受到飓风和野火等自然灾害的启发,吴希望利用这种折纸技术设计出能在紧急情况下快速搭建、易于部署且能抵御恶劣天气的避难所。他发现现有结构通常难以同时兼顾坚固、易部署和经济性。
- 实验与测试: 吴通过计算机程序设计了54种不同的三浦折叠变体,并使用三种不同类型的纸张进行了108次实验。他使用折纸机精确折叠,并通过在纸张之间放置重物来测试其强度,最终发现最坚固的三浦折叠能够承受自身重量10,000倍的重量,相当于纽约出租车承载4000头大象的重量。
- 挑战赛获奖: 吴的创新项目在“青少年创新挑战赛”中脱颖而出,不仅因为其严谨的结构工程研究,还因为他在团队挑战中的创造力、适应性和领导力。
- 专家评价: 普林斯顿大学工程师格劳西奥·保利诺(Glaucio H. Paulino)认为吴的项目展示了通过调整几何形状来提高结构性能的潜力。
- 未来展望: 吴计划继续探索折纸与STEM领域的交叉应用,并致力于开发实际的应急避难所原型,进一步测试其在多方向受力情况下的强度和耐久性。他希望能够探索更多不同折纸模式在不同场景下的应用。
总结: 迈尔斯·吴利用他对折纸的热情和科学方法,成功地将古老的艺术形式与现代工程技术相结合,为应急救援领域提供了一种有潜力的解决方案,并凭借其创新项目赢得了青少年创新挑战赛的最高奖项。尽管距离实际应用仍存在一些工程挑战,但吴的研究为未来开发更高效、更实用的应急避难所提供了重要的参考。