誕生於「Origami」的世界技術革新
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「Origami(折紙)」已成為一個世界通用詞彙。現在,日本在國內外展開一系列嘗試,欲將這一傳統手工藝技術應用到產業中去。折紙的構思和技法正逐步被廣泛應用於宇宙開發、時尚、甚至是人造血管的製造。

折紙的啟發:「蜂窩板」帶來數兆日圓的市場

提起「折紙」,人們就會聯想到日本傳統文化,用一張和紙折出仙鶴、恐龍等形狀;而另一方面,「Origami」如今已經成為世界折紙愛好者的通用語言。明治大學研究與智慧財產權戰略機構的荻原一郎教授指出,折紙技術有著高達數兆日圓的市場,說它是金山也不為過。Origami已經不單純是一種藝術,它掌握著革新產業的命運。

受到七夕折紙裝飾(左)啟發,蜂窩結構芯材問世。右圖為瓦楞紙製蜂窩結構紙板(圖片提供:荻原特聘教授)

有一種說法認為,第二次世界大戰結束後不久,一位英國工程師從折紙做的七夕裝飾品中受到啟發,開發出了蜂窩結構芯材(Honeycomb Core)。它是將六角形筒整面排列呈蜂窩形而成的。這種材料在我們身邊比比皆是,最常見的有瓦楞紙做的緩衝材料。新幹線的地板使用了鋁製的蜂窩結構芯材來減少震動,搭載衛星的火箭上,為了防止空轉時的轟鳴震動對衛星音響造成破壞,在壁面上貼有蜂窩狀芯材。

今天的蜂窩狀芯材技術市場,規模高達數兆日圓,而它居然是受到日本折紙的啟發而由英國開發出來的,聽上去多少有些諷刺意味。

難以擺脫「傳統工藝」意識的日本

「折紙雖然是日本的拿手好戲,卻長期不能有效地在工業技術上得到應用,這對日本的技術人員來說是件很慚愧的事情」——這種強烈的想法鞭策著荻原教授。

荻原教授曾經作為衝擊工程學專家在日產汽車公司從事衝擊研究。後來他就任東京工業大學教授,開始研究「協調工程學」(研究乘坐汽車時的舒適感等,將用戶的感受融進商品開發之中),2002年接觸到京都大學野島武敏博士(現任明治大學尖端數理科學研究科客座研究員)倡導的「折紙工程學」。野島認為,如果折紙輕而堅牢、可伸展收縮的功能得到有效發揮,那麼就能應用於工業領域。荻原教授對這種折紙的潛力產生共鳴,成立了「折紙工程學研究會」。

「協調工程學最重要的是感受性。例如當人們看到(呈螺旋狀排列的)向日葵的果實時會覺得很美。那麼,如果使用美的東西,人的大腦是不是也會變得更具活力呢?2002年,在我聽了京都大學野島教授為提倡折紙工程學而發表的演講時,腦中隨即閃現出『就是它!』的想法。」

荻原教授的研究室裏,聚集了來自日本、俄羅斯、中國和越南的12位研究人員(攝影:山田慎二)

備受矚目的「折疊式機器人」

荻原教授認為,雖然折紙在日本仍被看做是一項傳統工藝,然而最近世界對折紙技術卻給予了莫大的關注。2014年8月在東京召開的「第6屆折紙科學數學教育國際學會」,吸引了世界30個國家的近300人參加。

折紙技術之所以如此受矚目,與1990年以後出現的折紙相關軟體不無關係,它們當中有支持折紙設計的軟體和模擬折疊變形狀況的軟體等,促進了「計算折紙」研究的發展。2012年,美國國家科學基金會(National Science Foundation,NSF)還為折紙技術研究項目提供了1,600萬美元的研究開發經費。

同是在美國,還展開了一系列全新的研究,其中,麻省理工學院的計算機科學家德曼(Eric Demaine)教授發表了用形狀記憶高分子膜製作「折疊式機器人」的論文,受到了有關方面的矚目。

  • [2015.07.28]
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