可折疊的厚板摺紙帶來了無限可能。密西根大學的工程師首次證明，橋樑和避難所等承重結構可以用摺紙模組來建造。這些多用途組件能夠緊湊折疊並變形為各種形狀。這項技術的進步可以幫助社區快速重建在自然災害中受損或被摧毀的設施和系統，或在包括外層空間在內的以前被認為不切實際的地方進行建設。這項技術還可用於需要快速建造和拆卸的建築，如音樂會場館和活動舞台。

機械工程系研究員Yi Zhu 手中的摺紙設計既能折疊成可以放進口袋的東西，又能展開成更長的東西。圖片來源：Brenda Ahearn/密西根大學工程、傳播與行銷學院

土木與環境工程系和機械工程系副教授Evgueni Filipov 是《自然-通訊》（Nature Communications）雜誌上這項研究的通訊作者。

摺紙藝術的原理可以將較大的材料折疊並折疊成較小的空間。隨著模組化建築系統被越來越多的人所接受，可輕鬆儲存和運輸的組件的應用也在增加。

左起：機械工程研究員Yi Zhu 和土木與環境工程和機械工程副教授Evgueni Filipov 正在喬治-布朗實驗室大樓的實驗室工作。 Filipov和Zhu正在運用摺紙原理製作模組化均勻加厚摺紙（MUTO），用於製作大型、承重、適應性強的結構。這些結構可用於建造舞台或音樂會場地等臨時結構，也可用於建造建築物或橋樑等結構，以應對自然災害。資料來源：Brenda Ahearn/密西根大學工程、傳播與行銷學院

多年來，研究人員一直在努力創造既能承受必要重量，又能保持快速部署和重新配置能力的摺紙系統。馬薩諸塞大學的工程師們創造了一種摺紙系統，解決了這個問題。該系統可以製造的產品包括

• 3.3 英尺高的立柱可承受2.1 噸的重量，而自身重量僅16 磅多一點，底座佔地面積不到1 平方英尺。
• 一個可以從1.6 英尺寬的立方體展開的軟體包，可以部署到不同的結構中，包括：13 英尺長的步行橋、6.5 英尺高的公車站和13 英尺高的圓柱體。

突破的關鍵在於機械工程研究員、研究的第一作者Yi Zhu 所提供的不同設計方法。

“人們在研究摺紙概念時，通常會從薄紙折疊模型的概念出發–假設你的材料是薄紙，”Zhu 說。 “然而，為了利用摺紙建造橋樑和公車站等常見結構，我們需要數學工具，能夠在最初的摺紙設計中直接考慮厚度問題。”

Evgueni Filipov 是土木與環境工程系和機械工程系的副教授，他在實驗室用一個小模型演示不同的褶皺和結構。圖片來源：Brenda Ahearn/密西根大學工程、傳播與行銷學院

為了增強承重能力，許多研究人員嘗試在不同部位加厚薄如紙的設計。然而，麻州大學的研究小組發現，均勻性是關鍵。

菲利波夫說：「這裡增加一層厚度，那裡增加另一層厚度，就會出現不匹配的情況。當負載通過這些部件時，就會導致彎曲。部件厚度的一致性是關鍵所在，也是目前許多摺紙系統所欠缺的。

除了承載巨大的負荷外，這種被稱為模組化均勻厚摺紙啟發結構系統的系統還能將其形狀調整為橋樑、牆壁、地板、柱子和許多其他結構。

編譯來源：ScitechDaily