动漫作品中的绝技或许并不难模仿,只需要利用好对应的科学玩具。
小哥手中的球体似乎没有什么特别,像是一个五颜六色的海胆,或者刺儿球:
然而只见他上下一拉,小球画风突变,瞬间「膨胀」了数倍大小:
放大看细节的话,会发现,小球的零件折叠相连,收缩的时候能够将体积空间压缩到极致,膨胀的时候又能尽情舒展:
有些年轻的网友已经看呆了,看着像是动漫绝技的物理版本,这是螺旋丸还是元气弹?
其实它是一款风靡90年代的高人气玩具,名字叫做霍伯曼球。
每隔一段时间,似乎它就会再度回归到人们的视野中,然后这位「过气网红」又会收获一批新粉丝,果然时尚就是一个轮回。
霍伯曼球以设计师查克·霍伯曼的名字命名。它作为一款五颜六色的塑料玩具,被大家知晓,特点是灵活更改形状与大小。
这款玩具球在90年代可以爆红,与它的轻松操作分不开。
看似复杂的几何变形,对于常人而言上手却很简单——只需要轻轻一拉,瞬间「烟花爆炸」。
但想要设计出这样的结构可并不容易,数百个零件需要同时运作,伸展后零件之间会形成三角形或者五边形,既要稳定,又要灵活。
那么,霍伯曼球是怎么做到伸缩自如进行变形的呢?
它的结构与一个我们的日常工具是一样的——剪刀。
简单来讲,我们把霍伯曼球的各个连接处可以看作一把小剪刀,它们在各自的轨迹上运动,从而改变角度、形状、位置。
这些「小剪刀」拼接在一起后,构成6个相互交叠的圆环。
在这个结构原理之下,查克·霍伯曼制作出了可以变形的活动球体。随着它风靡世界,同时也衍生出了很多种玩法,像是悬挂在天花板,让它自己旋转收缩:
还有人晒出了自己拼接的乐高简易版。
看着不大的霍伯曼球,缩着的时候是「头盔」:
展开之后的体积可以扩大几十倍,立刻变成一个「帐篷」。
艺术感强一些的,还有把多个小球聚集在一起。按照一定的节奏,共同收缩:
此刻,玩具球似乎拥有了生命力,并且学会了「呼吸」:
看得我都手痒想要拉一拉了。
不过,这个看起来复杂且有趣的设计,
最初并不是用来当玩具的。
其实,霍伯曼球的诞生是为了解决一个工业难题,查克·霍伯曼当时需要制作出一颗可以改变大小的圆球,而经过数次尝试,首枚霍伯曼球是一枚千克的铝制装饰球,自年起就悬挂在新泽西自由科学中心。
无数儿童游客在大厅驻足,被这颗不可思议的球吸引。可以通过和这个镜头,感受一下这个巨大的球体:
观察到这个现象后,查克这才决定把它做成玩具。同时这个决策很成功,霍伯曼球很快成为了90年代的畅销玩具之一。
不过,这并不代表这个设计在其他方面就没有用武之地了。
如今,霍伯曼球仍被用于工艺装饰,在大型商场与展会与LED屏幕互动。
悬挂在室内,仿佛烟花绽放。
圆球变形之后的灯光秀,宛如星河:
霍伯曼球的原理还被用于各种大型场地的建筑领域。年冬奥会场的颁奖舞台安装了可伸缩变形的拱门:
当时约有35亿人见证拱门开启后的奥运圣火。
U2演唱会的中央屏幕也使用了同样原理的大屏幕:
灵活多变的形态满足演唱会上的各种需求。
亚特兰大的猎鹰体育场搭建的可伸缩屋顶,露天封闭轻松切换。
东京银座的遮阳系统。
遮光动态窗户:
组合变换看着眼晕。
在医学领域,霍伯曼球也做出了不小的贡献。
哈佛大学在研究新型医学材料时,借鉴了霍伯曼球的变形原理。他们将这一原理与研究的折纸概念结合,从而创新出一种可折叠、扩展、变形的医疗材料。
这款材料的开发者奥夫尔韦德,与哈佛大学团队成立了一个研究室,由此设计出一款可放入人体内的支架。
它被设计成一枚设有三个关节度的减弱立方体,可以弯折出各种不同的形态。开发者称,这种支架能够以扁平的形态插入患者的动脉,然后扩张开,就和被拉开的霍伯曼球一样。
这样一颗玩具球如今迎来事业第二春,起初我以为是靠颜值,结果,人家凭的是实力。
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参考资料: