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哈佛团队帮 iPhone 设计“能屈能伸”镜头,灵感来自折叠椅

2024-11-23 208


最近两个月有项颇有前景的包装黑科技在国外科技工程圈爆传,Instagram 有百万粉丝的账号“World of Engineering”也转发,播放数攀升到第一名,评论数也跃居榜首。

贴文是支 19 秒短片,一张平面纸板只要卷一卷,便可将高级西装卷进六角形卷筒包装盒。因为是卷进去的,打开后西装不会有折痕,不需熨烫整理即可穿上。

 

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▲ Rollor Packaging 卷筒包装盒。

六角形卷筒式包装盒还可装酒水产品,就连凉鞋、运动鞋和中筒靴也能轻松“卷”进去。

▲ Rollor Packaging 卷筒包装盒凉鞋和运动鞋。(Source:影片截图)

更让人想不到的是,这款黑科技的灵感竟来自日本料理“花寿司”。而将寿司与包装工程连结的,是荷兰工程师 Teun van der Laan。

他曾经提着西装袋要去交研究生论文,途中去吃寿司,当时盘中精美的寿司与笨重衣物袋的强烈反差,引发他研究卷筒式包装技术。他也凭这门技术申请专利,并成立 Rollor Packaging 公司。纸箱后来由电商品牌 IPPINKA 换成高档材质,做成升级版西装衣物套,背在身上走在街上,还以为“卷筒”是装着价值不菲的名画。

就在大家惊叹又笨重又占地方的高档衣物袋变成轻便“卷筒”时,科技圈还有更厉害的黑科技──Kiriform 结构技术也面世了。弹出式(Pop-up)结构的最新研究,Kiriform 能把医疗设备、大型家具等立体物件“转一转”变成一块平板,要用的时候再“转一转”恢复立体。

如同变魔法的一幕,曾在 2013 年本田汽车广告“Honda “Hands” – The Power of Dreams”以后制实现。

这魔法不久将变成现实,万物都能轻松变成好储存、易运送的 2D 形态。弹出式的英文 Pop-up,在空间设计领域是“快闪店”(Pop up shop)之意,指短期营业店面,到期便不见。当用来形容物件,也有点随时撤店的便捷性。

接下来一起来了解这门结构科技,有了它不仅店面能“快闪”,万物皆可“快闪”。

从折叠椅原理升级的 Kiriform 结构技术

Kiriform 结构技术来源很现实,就是日常到不行的折叠椅。折叠椅历史有数千年,最早可追溯到公元前 15 世纪的 X 型折叠椅。不过真正意义的现代折叠椅是由美国发明家 John Cram 设计,并在 1855 年申请专利。折叠椅的重要性远不是折叠家具,而是满足派对等临时活动的需求,且活动结束后又可收起来。

Kiriform 研究团队也非一般,由工程领域和设计领域的佼佼者组成,分别来自哈佛大学工程与应用科学院及设计研究院。纵使人类使用这么久的折叠椅,研究团队依然发现有很多问题,主要有以下三点:

第一,打开折叠椅有时挺费力气,且稳定性不好;第二,折叠后椅子不够节省空间,碰撞概率还是很多,运输也不便;第三,折叠椅结构可延伸到桌子,但距离万用设备还差很远。

深谙问题所在的哈佛研究团队,今年 5 月以论文在专业刊物 《先进结构性材料》(Advanced Functional Materials)发表 Kiriform 结构科技。在折叠椅原理基础上升级的 Kiriform 为材料用的结构,因此适用不同材料、不同规格的产品及空间。

弯曲细长的几何形状,旋转与弯曲时很容易改变形态与体积,Kiriform 正是利用这机械原理打造出新型结构。

▲ Kiriform 结构的两种转动方式。(Source:哈佛大学,下同)

以 Kiriform 结构打造的灯罩,展开时可为光线争取到接近球形的大空间。当灯罩闭合,让人惊讶的事发生了──刚有点像电风扇的灯罩瞬间变成平板,灯光紧紧关在里面──即使灯还亮着,外面也是一片黑暗。

▲ Kiriform 结构设计的灯罩。

另一件实验作品圆形茶几也很有意思。两位研究人员 1 秒就将圆形平板“转”成茶几,稍微固定后转正就能用了。

从上方俯视茶几,弯曲的桌脚如同绽放的花,形态优雅。

▲ Kiriform 结构设计的茶几。

从存放和运输角度看,Kiriform 结构产物的意义,就如折叠椅的重大进步,大幅度提高空间利用率和运输力。1 秒组好的茶几,不用时放在地上也如地垫,几乎不占空间。平面转换成立体过去要绞尽脑汁,未来将成为毫不费劲的日常。

Kiriform 应用:家具、电子设备到建筑空间

哈佛研究团队当然不会只做出灯罩和茶几,已为 Kiriform 应用列了张表。以规格尺寸为横坐标,左边以毫米为单位的医疗用设备,到右边以米为单位的轮子,甚至是更大的帐篷、小空间及建筑物。

▲ Kiriform 结构技术应用图表。

有意思的是为 iPhone 量身设计的可伸缩镜头,虽然仍是概念阶段,但想法颇到位──只要拨动右侧红色方块,藏在机身里的快门镜头就会伸出来。

▲ Kiriform 结构于 iPhone 镜头。

这用在单反相机,就是可伸缩的新式遮光罩。哈佛研究团队还将相机放大聚焦原理用在 Kiriform 结构──镜片固定,转动 Kiriform 结构调整高度时,镜片就能当放大镜。

▲ Kiriform 结构结合相机聚焦功能。(Source:Instagram @_saurabhmhatre_)

大空间内的 Kiriform 结构体又长什么样子?团队以 3D 建模设计出带环形底座的蜂窝状柜台,展开时弯曲片交叉而起,不用时折叠收纳。倒置时原本固定地面的底座,变成固定天花板的顶部,垂下来的 Kiriform 结构体会成为很现代的帐篷。

▲ Kiriform 结构的应用柜台设计。(Source:哈佛大学)

Kiriform 面世前,并非没有人做弹出式结构设计。2000~2009 年,荷兰设计师 Robert van Embricqs 的“Rising Furniture”家具系列,就依稀可看到弹出式结构的前身。

还在阿姆斯特丹皇家艺术学院上学时,Robert 就开始着手“Rising Furniture”系列椅子设计。他从骨骼结构、植物科学和运动设计找寻灵感,透过做平面木版切口设计,让木板变成立体家具及家居用品。这系列还在 2011 年获得红点设计奖。

Robert 始终坚持“艺术与功能结合”理念,要求兼具美观与实用。弹出式结构也会激发产品与用户互动,为材料加入很有意思的设计语言。

▲ “Rising Furniture”家具系列展开过程。

疫情下高速飙车的弹出式设计

Refold 公司以便携站立式办公桌闻名,由 Fraser Callaway、Oliver Ward 和 Matt Innes 四人共同于 2014 年创立。

重量仅 6.5 公斤的便携办公桌,展开前是单手可拿起的纸版,展开成办公桌后,可负重一个成年男性。自称 85 公斤的设计师 Fraser Callaway 亲自上场,站在桌子上测试。

▲ Refold 的便携站立式办公桌。(Source:Refold)

受疫情严重影响的 2020 年,Refold 的订单反而猛增,两周订单量竟然超越过去 6 年总订单量。爆红的 Refold 还找来 Oliver Cain 艺术工作室,推出艺术家标志图联名款。

原本贩卖旅行箱的新西兰公司 Fisco,疫情下紧急转型,用 8 周做出居家办公桌(Work From Home Desk)同名品牌。市场反应热烈,Fisco 更扩大产品线,推出儿童桌椅系列。

疫情下的 2020 年,还催生出另一个弹出式设计──“阿波罗 3 号”(Apollo 3)患者隔离罩,这是治疗用防飞沫罩,中间有两个圆孔,让医生可将手伸进去治疗患者。

▲“阿波罗 3 号”患者隔离罩使用模拟。(Source:Dezeen)

由波士顿建筑师 Eric Höweler 和哈佛大学设计研究生院人员组成的团队,时间紧张下,仅花 9 天就与波士顿儿童医院合作完成“阿波罗 3 号”。“阿波罗 3 号”一开始也只是块透明塑胶,不到 1 分钟快速组装后变成医疗用品。

这无疑很成功,且这款设计的意义非凡,不仅比我们想像简单,也因非常实用。

──Sam Smith 博士

医疗等与社会大众息息相关的领域,快速、方便、实用的设计无疑是设计师与工程师对社会最有用的贡献。长远看,物件扁平化工程技术和弹出式设计快速发展,也会对居住、运输、生活方式掀起创新风,可降低更多设计的制作与运输综合成本,既能让设计的价值更有力广泛,也能让更多人享受工程与设计结合的优秀产品与服务。

(本文由 爱范儿 授权转载;首图来源:哈佛大学)

2021-12-08 14:03:00

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