在变脸这块,我们拿捏得死死的 | 正经玩_风闻
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2020-07-18 15:51
“生活不止一面”
——正经狼
生活有时候就在不经意间
变了个脸色
就像这个
四面体旋转环

实验器材
所标杯、尺子、铅笔、剪刀、A4纸、胶棒、蜡笔

实验过程
首先按照模板模样画出轮廓
或者用打印机直接打印出来

图片来源:babbledabbledo.com

然后沿着最外沿轮廓剪开

接着对A、B、C、D四块区域
画上不同的图案
小编这里直接涂成了一种颜色

沿着实线和虚线进行折叠
得到一系列折痕
方便后面的折叠

然后在图中显示GLUE
的区域涂上胶水

找到图中的黑点
上下点对点式地折叠
形成一个管状结构


最后把多余的部分
涂上胶水粘进缝隙中
整体的结构就完成了


翻滚起来吧~

原理解说
小编刚开始玩的时候,首先想到的是,这咋看着像是用纸搓了个烟圈出来?

烟雾艺术家-爱德华兹
我们这次的小实(玩)验(具),叫做四面体旋转环(kaleidocycle)[2],它最早是由安德鲁斯(J.M.Andrews)和史托克(R.M.Stalker)发现的。
四面体旋转环由很多四面体组成,四面体之间仅仅依靠一条棱相连。如果仔细观察,可以发现,实验中组成四面体的小三角形并不是正三角形,而是等腰三角形。如果想用正四面也不是不可以,但是四面体的数量需要大于等于8,而且必须是偶数。

之所以是这样,可以从下面的模拟图中看出一些端倪。当四面体的数量为6时,翻转会导致四面体之间出现交叉重叠。这在现实中是不会存在的,也就是说此时的旋转环是无法完成翻转动作的。

6个正四面体的情况模拟[4]
旋转环的有趣结构也得到了很多设计师的青睐,依此设计了很多有趣的东西,比如下图中,用3D打印制成了塑料材质的旋转环。

3D打印旋转环[1]
德国有一位设计师用这个结构设计了一个飞行器。

飞行器[3]
作为一个机(扯)智(淡)的小编,看着这旋转环每翻转一次,旧的一面被挡住,新的一面被展示出来,突然也来了设计灵感。想必,用这种简单方便、造型奇特的结构所做出来的衣服,一定会受到人们的喜爱,顺便还能来句广告:
“生活,有三个面,今天的你要秀哪一面?”
——正经狼

参考资料
[1]3D打印旋转环
[2]四面体旋转环
[3]飞行器
[4]模拟代码