灵活、有弹性的折纸桥梁可以帮助穿越灾区

折纸传统上涉及制作极其精致的纸质结构，但这种艺术形式的基本原理可能很快就会被调整，以帮助应对棘手的施工情况。这是密歇根大学工程学教授团队设计的一系列新型可折叠组件背后的理论。当使用铰链和锁展开和组装时，研究人员的组件组合在一起，成为极其坚固的模块化结构。鉴于其设计令人印象深刻的耐用性和空间经济性，这些受折纸启发的新建筑可以部署在自然灾害区，甚至外太空。

合作者在 3 月 15 日发表于《自然通讯》杂志的一项新研究中详细介绍了他们的工作。虽然创造者在第一次测试中使用了中密度纤维板框架以及铝制铰链和锁定机制，但他们相信塑料、玻璃外壳或金属等材料在未来的迭代中都可以发挥作用。

在一个实验室示例中，工程师们利用了面积为一平方英尺的格子状重复三角形纤维板和金属铰链。尽管这些部件的总重量仅为 16 磅，但它们可以组合成一根 3.3 英尺高的柱子，能够支撑超过 2 吨的重量。在另一个场景中，1.6 英尺宽的立方体折纸部件可以展开并组装成多个结构，例如 6.5 英尺高的“公交车站”、13 英尺高的垂直建筑柱或相同大小的人行天桥。

为了实现改进的建筑设计，工程师们意识到一致性比选择性加固更重要。

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过去，其他工程师尝试策略性地加厚折纸建筑材料的某些区域，而研究人员则以标准化厚度制造组件，以便更均匀地分布重量负荷。其成果——模块化均匀厚度折纸结构 (MUTOIS) 系统——不仅解决了这一长期存在的应力分布问题，还可以根据用户的需求（例如尺寸、用途和材料）实现极大的可定制性。

某些部件可以是完全实心的，也可以在重复的三角形框架内包含部分开口。例如，根据该团队的论文，人行天桥的底座采用实心面板，两侧采用桁架面板，以“高效承载”。这些模块还允许根据需要更换和修理单个部件。

MUTOIS 系统目前依赖于简单的连接器，而不是更专业的自锁设计。因此，这些结构需要人们手动构建他们想要的项目，而不是机器人辅助或工厂组装。尽管如此，该团队相信进一步的研究可以继续扩大 MUTOIS 系统的潜在效用，以帮助建造“航空航天系统、外星栖息地、机器人、机械设备等”。