折紙遇上工程:14 歲少年的救災庇護所想像力

本篇文章更新時間:2026/02/17
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用折紙打造抗災庇護所:Miura-ori 的極限力量與可能性

編輯前言:這篇文章來自《Smithsonian Magazine》對一位 14 歲少年 Miles Wu 的專訪。他用折紙設計出能承重超過 10,000 倍自身重量的 Miura-ori 結構,並想像它能成為未來緊急庇護所的基礎。身為閱讀者,我覺得這並不是單純的「小孩做科展」,而是折紙與工程真正碰撞出的火花。

原文連結:This 14-Year-Old Is Using Origami to Imagine Emergency Shelters That Are Sturdy, Cost-Efficient and Easy to Deploy

核心觀點 (Key Takeaways)

  • Miura-ori 折紙具備強度高、可摺疊、可快速部署等優勢,可望應用於緊急救災的庇護所設計。
  • Miles Wu 在家中以 250 小時研究 54 種折法變化,最強的結構竟能承受超過 10,000 倍自身重量。
  • 專家指出:要真正變成可用的庇護所,還需面臨縮放、材料、結構設計等工程挑戰,但方向是可行的。

深入解析

這篇文章講述的,是折紙從美學走向工程的精彩案例。Miles Wu 從小愛折紙,後來開始關注幾何折紙在 STEM 領域裡的應用。他特別著迷於 Miura-ori——一種由天體物理學家三浦公亮提出的摺法,曾被用於太空衛星的太陽能板。

原文提到:「Miura-ori fold can fold this really large sheet of paper into a really flat, compact shape.」

這種結構的魅力,在於它能同時具備可展開、可壓縮、且驚人堅固的特性。而當颶風 Helene 登陸、加州山火延燒時,他意識到災害現場往往缺少「堅固、便宜、可快速部署」的庇護所。折紙似乎是個突破點。

為了驗證想法,他用三種不同紙材、總計 108 次測試,量化不同變體的強度,甚至把家裡客廳變成實驗室。原本以為承重 50 磅就很了不起,結果最強的折法承重高達 200 磅,遠超預期。

專家如普林斯頓大學工程師 Paulino 指出,這是一個相當扎實的參數探索研究,證明改變折痕角度和單元尺寸能大幅提升結構強度。不過他也提醒,真正打造庇護所仍面臨材料厚度、關節設計、非線性縮放、多向應力等重大工程挑戰。

  • Miura-ori 的強度來自幾何,而非材料:這也是為什麼薄紙也能承重如此驚人。
  • 從小比例到建築等級,行為並不會線性外推:這點是折紙應用必經的工程門檻。

筆者心得與啟發

我在讀完這篇報導後,最有感的一點是:真正的創新往往不是從複雜開始,而是從一張紙開始。Miles 的研究不是科技巨頭、不是數十億經費,而是來自一個青少年對折紙的熱情,加上持續探索的好奇心。

這篇故事也提醒我,STEM 的核心並不只是解題技巧,而是「把興趣轉成問題,再把問題轉成可能的解法」的過程。若從應用面來看,我特別喜歡他提到的下一步:把 Miura-ori 變成拱形、矩形或帳棚式的實體結構,並測試多向受力。我認為這才是折紙真正跨進工程領域的關鍵。

對於任何對設計、工程或科學有興趣的人,這篇文章會給你很直接的啟發:興趣和學術不是兩條平行線,它們可以折在一起,形成更有力量的結構。


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作者: Chun

資訊愛好人士。主張「人人都該為了偷懶而進步」。期許自己成為斜槓到變進度條 100% 的年輕人。[///////////____36%_________]

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