14岁华人小孩，折个纸成美国天才少年

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还得是咱华人家的孩子，折个纸就能成美国天才少年。
最近，一名14岁的华人小孩在纽约靠折纸赚了25000美元。
至于原因嘛……
他发现了一种可以承受自身重量10000倍的折纸方式。
换算一下，等于一辆出租车能坐4000多头大象。


折纸折成天才少年

当大多数美国小朋友还在折纸飞机时，14岁的华裔少年Miles Wu（吴迈尔斯），已经靠折纸给自己赚到了大学学费。
今年10月，他凭借一项创新折纸设计，斩获JIC（赛默飞科学青少年创新挑战赛）最高奖，奖金2.5万美元。
这项荣誉含金量不低：近2000名申请者中，先淘汰到300人，再从300中选出30名少年赴华盛顿特区进行终极角逐。
关键在于，这30名参赛者中，许多人的项目都有资深导师指导，甚至能使用专业实验室的资源。
而迈尔斯，没有老师、没有平台，纯靠自己一个人在家中客厅手搓实验。
即便起跑线差距如此悬殊，迈尔斯依然从千军万马中杀出了重围，而且几乎是一枝独秀。

帮助迈尔斯夺得桂冠的，叫做「三浦折纸」。
这是一种特殊的工程折纸结构，由著名的东京大学空间工程教授三浦公亮（Koryo Miura） 发明。
乍一看，它只是一张布满密密麻麻的平行四边形的纸。
而就是这张看似平平无奇的折纸，却在此后成为了日本卫星太阳能板的关键结构，甚至NASA的可折叠太阳能阵列也曾受其启发。
原因在于三浦折叠独特的几何特性：只需沿对角方向轻轻一拉，整片结构瞬间展开成大面积平面；反向一推，又能折回极小体积。
这样，既节省空间，又减少折叠和展开过程中的机械损耗。



迈尔斯的研究正是从这一结构中汲取的灵感，并进一步提出了全新的三浦折叠变体。
据测算，这种新型三浦折纸可以承受自重1万倍以上的重量。
帮大家换算一下， 如果拿这种材料来改装「重庆法拉利」，那么车顶上能站4000多头大象……

看到这一数据，JIC的评委们都惊掉了下巴。
更令评委印象深刻的，是迈尔斯那惊艳的领导力。
迈尔斯不仅有一个非凡的项目，在比赛中，他还展现出了卓越的领导才能。
或许正是因为如此，获奖仅一个月，他已经开始思考如何将自己的想法付诸实践。
迈尔斯表示，自己想基于三浦折纸设计一种可快速展开的应急避难所，让折纸真正走进生活、帮助更多人。
而对于他来说，算是把折纸爱好发挥到了极致。
「工龄六年」的折纸老手
迈尔斯八岁便开始折纸，如今已是「工龄六年」的折纸老手。
这些作品，就是他平时的「玩票」成果：

不过，折昆虫只能算他的闲暇消遣。真正让这项技艺发挥威力的，是应用科学。
我喜欢折纸，它可以与我的其他兴趣爱结合，比如观鸟、研究昆虫，以及现在的科学研究。
今年一月，南加州突发山火，超过一万八千栋建筑被烧毁，至少三十一人遇难。
去年，飓风海伦横扫美国东南部，夺走了201条生命。
目睹这一幕幕灾难后，十四岁的迈尔斯冒出了一个想法：
折纸，能不能用来救人？
目前的应急救援物资都卡在同一个「不可能三角」：可靠性–便携性–部署速度。
以帐篷为例：有些够结实，有些够轻便，有些能秒搭，但几乎没有哪一款能把三点一次性做到位。
但三浦折纸有可能打破这个「诅咒」。
我发现三浦折纸非常结实、很轻，而且折起来极其紧凑。
原因有三点——
单自由度
传统应急设施要靠多组铰链、杆件、布料和支架共同展开，部件越多，出问题的概率越高。
而三浦折纸只有一个自由度，所有折痕同步运动，只需沿一个方向施力即可瞬间展开。
整体受力
三浦折纸由连续的平行四边形单元构成，展开后是一个整体受力结构，不容易出现传统帐篷那种「某根杆子一断就全塌」的问题。
迈尔斯的研究成果能承载自身重量一万倍，根本原因就在这。
高压缩比
正如前面动图所示，一张桌面大小的三浦折纸，折起来只剩一个小小的平行四边形，空间利用效率非常高。
对于需要被装进直升机、应急箱、救援车辆的小型避难所，这点至关重要。
理论可行，剩下的就是工程问题了。
迈尔斯将家里的客厅改造成了一个临时实验室，每个角落都是堆积如山的纸张和砝码。
为了找出最优解，迈尔斯的研究囊括了4项变量：包括三种不同的平行四边形宽度、三种角度、两种高度，再加上三类纸张。
为了保证精度，迈尔斯用切割机统一制作折痕，并把所有样品固定在护栏之间，确保每次加载试验的条件完全一致。
之后，就是疯狂上重量。
他会一点点往折纸模型上叠重量，直到结构出现第一声「咔」。
但令他意外的是，这些折纸模型出奇得坚固，家里所有的书叠在一起都压不垮。
最后他只能求助父母添置些「重武器」——健身哑铃。
最终，经过54种手工折叠变体、108组严谨测试，迈尔斯锁定了那个强度与重量比最完美的三浦折纸形态。
神奇的是：在这54套方案中优胜的，并非尺寸较小、角度较小的板材，反倒是看似普普通通的复印纸。
而就是这些日常生活随处可见的普通纸张，让迈尔斯在一众背靠专业实验室设备的选手中脱颖而出，一举成为纽约名声大噪的天才少年。



虽然如此，他居然还有一丢丢不满足：
我完全是在没有任何专业设备的情况下完成的研究。如果我能使用这些设备，实验将会更加精确高效。
啧啧啧，洋装虽然穿在身，到哪儿都是这么卷么…

本文转自网络

doelkenspoecker

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徐犍斌