本文來自微信公眾號：把科學帶回家（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（Brigham Young University） 的機械工程學教授 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（compliant mechanism）的機械機構。

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。

柔性機構和傳統(tǒng)的機構相比有不少優(yōu)勢。

首先，柔性機構的結構相對更簡單，因此一般更加輕巧，制造也更方便，成本更低廉。這讓柔性機構尤其適用于對重量很敏感的應用，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，在風洞里測試材料的時候就可以用上這個機構，防止材料隨風飄擺。

柔性機構的另一個優(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）等技術在微觀尺度上進行制造，用于高精尖電子設備。

像是下面這個柔性機構，在轉速變大的情況下，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。

猜猜下面這個小工具是干什么用的？

它是用來在手術中抓取針頭和手術縫合線用的。達芬奇手術機器人的研發(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臂。和它的靈感來源是這款折紙——

還有這些可展機構（developable mechanism）就是鋼鐵俠一類的科幻外骨胳的最佳搭檔。

可展機構在手術設備里大有用武之地。

因為手術工具可以折疊再展開，手術時病人的傷口就不必被切得很大，這有助于術后愈合。

這個機構可以變成輪子，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?？匆幌路缽椥Ч?/p>

還有下面這些好玩的柔性機構和可展機構，都在工程學領域大有用武之地——

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