科学家研制出一种超材料，能够完全消除冲击力，甚至把冲击力变成反作用力。
未来，此项研究成果可应用于无人机交付的包裹，就能减轻包裹落地时的冲击力。此项研究成果还可用于汽车保险杠，缓解车祸产生的冲击，最终挽救生命。
华盛顿大学的科学家发明了一种新型减震超材料，它利用折纸原理完全吸收强力冲击，并将冲击力转化为轻柔的拉力。从无人机投递包裹到宇宙飞船着陆，这一发现结果将在方方面面产生潜在影响。
该研究报告的作者之一、华盛顿大学航空航天副教授杨金秋（Jinkyu Yang，音译）说：“如果你戴着一顶用这种材料制成的足球头盔，而头盔被什么东西击中了，你永远也感觉不到那个冲击力。”事实上，他说，当撞击能量抵达你身上时，它已经从重压变成了轻拉。
亲眼见到它的作用过程时，感觉就像看魔术一般。研究人员也承认，借用某种形状将推力转化为拉力，这种想法是违背直觉，难以想象的。
秘诀在于这种超材料的几何形状。杨在一份新闻稿中表示：“超材料好比乐高积木。你可以通过重复一种类型的积木块或单元创建所有类型的结构。根据单元的设计方式，你可以发明一种具有独特机械性能的材料，这种性能在自然界是前所未有的。”
这项来自华盛顿大学的研究发表于《科学进展》（Science Advances）期刊，它从折纸中获取灵感，通过计算机模拟开发一个几何形状的物理模型，然后利用激光切割绘图仪创建了20个这样的灵活单元。
然后，他们把这些单元拼接起来，放入一个长长的空间构架里。超材料中的每一段都相当于一个“折叠皱褶”，当冲击力穿过构架时，这些皱褶具有削弱冲击的能力。事实上，当冲击力通过每一段皱褶时，前一段皱褶都能把一部分能量反弹回去，拉动下一段皱褶，直到整个链条最终消散推力，产生一个轻柔的拉力。
接着，科学家们用这个物理模型测试了最初的计算机模型，他们向模型施加压缩力，并用6台GoPro相机进行慢动作拍摄，记录下它们的行为。结果，它的实际运作和模拟预测完全一样，压缩力被转化成了拉力。
计算机模拟中，红色代表推力冲击波，蓝色表示拉力。你可以看到，在冲击波通过超材料的过程中，红色渐渐变成了蓝色。
此研究的合著者宫泽康弘（Yasuhiro Miyazawa）正在华盛顿大学攻读航空航天博士学位，他表示，单元折叠的方式至关重要：“当有人推它的时候，折纸单元能够减弱它所感受到的推力，当单元恢复到正常形状时，它会突出随之而来的张力。”
杨指出，这种模型的应用前景无可估量：“冲击力是我们每天都会遇到的问题，而我们的系统为削弱其影响提供了一种全新的方法。”
未来，此项研究成果可应用于无人机交付的包裹，如果直接把折纸单元搭建在包装上，就能减轻包裹落地时的冲击力。杨表示，此项研究成果还可用于汽车保险杠，缓解车祸产生的冲击，最终挽救生命。
杨还指出，采用复合材料制成同样的结构，可以获得更大的强度，运用于体积更大的物体。该团队表示，这项技术实际上可以应用于着陆系统，比如向火星发射探测器所使用的着陆系统，或者为SpaceX宇宙飞船提供软着陆，节省返程所消耗的能源。
文 | 快公司编辑部
翻译 | 李美玉
编辑 | 一块糕
图片 | 网络
挖掘创新是《快公司》一以贯之的行事方*论法**，然而，关于“创新是什么”，“创新在哪儿”的议论往往莫衷一是。其实，创新本就是一场没有边界和限制的头脑风暴，每一次刷新都是颠覆。我们一直在寻找创新路上的并肩者，他们与众不同，不墨守成规，他们是这场风暴的中心。如果您身边有这样不懈尝试的“风暴发起者”，欢迎报名2019中国商业最具创意人物100榜单。
扫*报码**名，进入创新直通车
创意改变世界，点击阅读原文，购买杂志8折优惠
本文经「原本」原创认证，作者快公司 FastCompany，访问yuanben.io查询【4AKN18AY】获取授权