你会折叠太阳能电池板吗?
2021-05-27桑晗睿
军事文摘·科学少年 2021年5期
桑晗睿
各位小朋友、大朋友們,今天我们来学习一种新颖的折纸方法,用这种方法不仅能使折叠后的A4纸体积变得很小,而且还可以快速地开合。你知道吗?这种方法还可以用来折叠太阳能电池板呢。让我们开始吧!
其实,这个有趣的折纸法是一个非常经典的实验,叫作三浦折叠,是由日本一位航天航空工程师三浦公亮发明的。由于在日常工作中,经常需要将天线、太阳能板等大型平板收纳装箱,他发现传统的横平竖直式折叠法有很多问题。比如每次展开都要一系列复杂过程,而且多次折叠后,在直角处还易出现撕裂。基于此,三浦公亮从几何形状和弹性方面着手,发明了三浦折叠法。
与传统折叠法相比,其最大特点在于彼此间的相互依赖性。当我们沿其中一条折痕拉动时,会同时引发其他折痕的运动,所以,我们只需沿单一轴线方向拉伸,整个结构便可一下展开,收拢时反向一推即可。而且,由于在采用此方法折叠的平板上,会形成一个个平行四边形,没有直角折纹,更增加了材料的耐用性。
除此之外,还有收纳体积小,稳定性强的特点。所以,这种折叠法非常适合应用在刚性材料上。1995年,以三浦折叠思路设计的太阳能电池板就被应用于日本的一颗卫星上。太阳能板的部件折叠后以紧凑的形状发射升空,展开时,又不需要太多的控制马达,降低了整体结构的重量和复杂度,堪称折纸艺术和科学工程的完美结合。
当然,如此经典的折叠法不仅仅在航天航空领域中有着重要的应用,日常生活中也很有用。有兴趣的同学,可以找一找你身边是否有这样的应用。