本文來自微信公眾號：把科學(xué)帶回家（ID: steamforkids）
核彈威力驚人，很可怕，萬一不小心擦槍走火，豈不是要引起世界恐慌？有什么辦法避免意外發(fā)生呢？
有一種方法，就是采用這樣的裝置避免地震等震動讓核彈不經(jīng)意走火——
這是啥？
其實，這是楊百翰大學(xué)（Brigham Young University） 的機械工程學(xué)教授 Larry Howell 為美國軍方開發(fā)的保險和解除保險裝置（S&A）。它屬于一種叫做柔性機構(gòu)（compliant mechanism）的機械機構(gòu)。
Larry Howell 介紹，大家一般認為，機器里有一些會隨著環(huán)境噪音的變化而運動的機械部件是件不妙的事情，但是他的團隊卻要把大家都討厭的事情變成一項優(yōu)勢。
來看看這個柔性機構(gòu)可以輕松抓東西。長得有點面善是吧，因為你家的老虎鉗和它有差不多的原理。是的，老虎鉗也屬于柔性機構(gòu)哦！
不過這個小工具卻可以把人在把手上施加的力量放大約30倍。
柔性機構(gòu)和傳統(tǒng)的機構(gòu)相比有不少優(yōu)勢。
首先，柔性機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相對更簡單，因此一般更加輕巧，制造也更方便，成本更低廉。這讓柔性機構(gòu)尤其適用于對重量很敏感的應(yīng)用，比如航天工業(yè)。
比如上面提到的柔性“老虎鉗”，可以像這樣從模具里擠出來，然后再切割。
而且，柔性機構(gòu)都比較耐用，運動也更為精準。
比如下面這個類似于指甲刀的小玩意兒在疲勞測試（fatigue testing）中的表現(xiàn)強大，它可以被玩1百萬次而不會壞。
如果要用硅這樣脆的材料來制造零部件，柔性機構(gòu)就是很好的選擇。
再來看看這個好玩的玩具。
這個像大象的屁股被戳的時候，象鼻尖的部位是不動的。
看起來很好玩，在風(fēng)洞里測試材料的時候就可以用上這個機構(gòu)，防止材料隨風(fēng)飄擺。
柔性機構(gòu)的另一個優(yōu)勢在于它們的大小可調(diào)，你可以把它們造得很大，也可以利用光刻（photo-lithography）等技術(shù)在微觀尺度上進行制造，用于高精尖電子設(shè)備。
像是下面這個柔性機構(gòu)，在轉(zhuǎn)速變大的情況下，它的可動部件會因為離心力而向外擴展，然后與外層的機械接觸，從而帶著一起運動。
在鏈鋸里就可以用上這種裝置。
Larry Howell 的實驗室還做了許多有趣的，靈感來自于折紙的可動機構(gòu)。
猜猜下面這個小工具是干什么用的？
它是用來在手術(shù)中抓取針頭和手術(shù)縫合線用的。達芬奇手術(shù)機器人的研發(fā)公司和Larry Howell 的實驗室有合作，未來可能就會用上這個折紙機械手術(shù)臂。和它的靈感來源是這款折紙——
還有這些可展機構(gòu)（developable mechanism）就是鋼鐵俠一類的科幻外骨胳的最佳搭檔。
可展機構(gòu)在手術(shù)設(shè)備里大有用武之地。
因為手術(shù)工具可以折疊再展開，手術(shù)時病人的傷口就不必被切得很大，這有助于術(shù)后愈合。
這個機構(gòu)可以變成輪子，在遇到障礙物的時候它可以展開變成攀巖的鉤子。
還有這種可展無人機也很有意思，比傳統(tǒng)的無人機輕巧不少。
Larry Howell 的實驗室最近研發(fā)的這款可折疊防彈盾牌還在網(wǎng)上成了網(wǎng)紅。
這款防彈盾牌靈感來源于吉村折紙。
現(xiàn)有的防彈盾牌重達40千克，攜帶非常不方便，而且只能保護一個人。但是這個重量只有22千克的防彈設(shè)備卻能保護2-3個人。
它不僅很輕，還可以折疊。
它含有12層，包括凱芙拉（kevlar，芳族聚酰胺纖維，常用來制造防彈衣）和鋁。看一下防彈效果——
還有下面這些好玩的柔性機構(gòu)和可展機構(gòu)，都在工程學(xué)領(lǐng)域大有用武之地——
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