科学家们正在转向日本的折纸艺术，设计抗冲击材料，使航天器可以重复使用，头盔更有效，汽车更安全。美国华盛顿大学的研究人员使用了数百年历史的纸张折叠技术来制作原型材料，以减少冲击的压缩应力。
这种“超材料” - 也就是说，一种被设计成具有自然界中没有的属性的材料 - 可用于软化在着陆时传递到航天器腿部的力。这将消除可重复使用火箭的一个障碍。
首席研究员Jinkyu Yang将超材料描述为“像乐高”。
“你可以通过重复单一类型的构建块来构建所有类型的结构，或者像我们所说的那样重复单元格，”他说。
该团队使用折纸原理为其新材料原型设计了单元格，然后使用三层绘图纸进行构建。
每个单元都经过激光切割和折叠，以便在受到冲击压缩后，它会迅速弹回形状。
然后研究人员将20个细胞连接在一起并使用一个装置在链的一端打击。
Yang及其同事使用六台GoPro摄像机跟踪了穿过链条的冲击引起的压缩波。当细胞反弹回形状时，它们也会跟踪，沿着链条引起相反的张力波 - 称为稀疏波。
这里的收益是：稀疏波比压缩波移动得更快并超过它，因此在链的远端没有冲击力，只是拉力从最后一个单元拉开。
“如果你戴着由这种材料制成的橄榄球头盔并且有些东西击中头盔，你就不会觉得头部受到撞击，”杨说。“当能量到达你的时候，它就不再推动了。它在拉动。“
研究人员表示，数学上已经预测，稀疏波会超过一系列细胞中的压缩波，但他们的第一次实际证明是这种现象。
“影响是我们每天遇到的问题，我们的系统提供了一种全新的方法来减少其影响，”杨解释说。
“例如，我们希望用它来帮助人们和汽车在车祸中表现得更好。”
虽然原型是由纸制成的，但该架构可以在适合每种应用的一系列材料中复制。
“我们相信，这种体积折纸单元结构可以用作多种应用，如冲击/减震，振动过滤和能量收集等广泛的应用，”研究人员总结道。