🇺🇸 Miles Wu

三浦折叠法是工程学中低调的名人之一。它由一位日本天体物理学家发明,是一种几何图案,可以让大型平面折叠成小块,然后以一个流畅的动作展开——这就是为什么它的变体曾应用于太空太阳能电池阵列。大多数人将它作为地图上的小把戏来认识。来自纽约市的14岁少年Miles Wu,则将它作为一个未解答的工程问题来认识:哪种折叠版本最坚固?

没有人给他答案,所以他亲自构建。Wu系统地测试了三浦折叠图案的54种变体,改变面板大小和折叠角度,并用哑铃对他的结构进行载荷测试——这是一种家庭实验室方法,具有真实实验工作的朴实诚实。出现的模式很清晰:面板更小、角度更陡的设计不仅更坚固,而且具有非凡的韧性,在失效前可以支撑超过自身重量9,000倍的载荷。

这个数字值得停下来思考。一种能承受自身重量九千倍的材料颠覆了建筑的常规逻辑,即强度是用质量换来的。Wu的折叠结构几乎全是空气和几何形状。他声明的目标是将这一洞察应用于坚固、轻质的庇护所,可以在遭受自然灾害的地区快速部署——像地图一样平整运输,像建筑一样立起。

2025年10月,美国科学协会宣布Wu为Thermo Fisher Scientific初中科学创新挑战赛的最高奖得主,授予他$25,000的ASCEND奖——这是该竞赛的最高荣誉,不仅表彰项目本身,还表彰他在为期一周的团队挑战中与其他29名决赛选手的领导力和协作能力。

初中科学创新挑战赛在美国科学人才阶梯中占据特定位置:这是美国科学协会——同一个组织主办面向高中毕业生的Regeneron科学人才选拔赛和面向全球的ISEF——在初中阶段识别未来之星的平台。14岁时赢得这一奖项,使Wu进入了一条历史上直接通往青少年能赢得的最大研究奖项的传送带。

Wu的项目与典型初中作品的区别在于其实验纪律。54种变体不是演示;这是参数扫描,是材料实验室解决问题的方式。洞察——更小的面板,更陡的角度——是其他人现在可以使用的设计规则,这就是科学项目与贡献之间的区别。

这项工作中还蕴含着工程师往往尊重的谦逊:材料便宜,测试装置是哑铃,而智慧完全在于几何形状。在昂贵仪器的时代,Wu的获胜提醒人们,科学中最古老的工具——变化、测量、耐心——仍然是决定竞赛的工具。

Wu表示,他希望这些设计有朝一日能为因飓风、地震和洪水而流离失所的人们提供庇护。无论这一具体应用是否成熟,轨迹已经确定:一个以参数扫描和载荷曲线思考的14岁少年通常不会止步于一次折叠。

竞赛的结构使获胜比标题所示的更难。初中科学创新挑战赛从全国各地的科学博览会中吸引了数千名参赛者;三百人获得荣誉,三十人成为决赛选手,然后决赛选手进行现场竞赛——不仅展示自己的研究,还要在团队STEM挑战中协作,接受创造力和领导力的评判。Wu获得的$25,000最高奖ASCEND奖,明确是为整体表现而颁发的:科学、沟通以及在压力下与陌生人合作的能力。这更接近于宇航员选拔而非海报展示,这正是为什么其获奖者往往在几年后重新出现在高中竞赛的榜首。

折纸工程本身正在经历一个重要的十年,Wu的项目正处于真实研究潮流的核心。源自三浦折叠法的折叠原理现在出现在卫星太阳能电池阵列、支架设计、安全气囊包装和建筑立面中——任何工程师需要将大物体暂时变小的地方。未解决的实际问题始终相同:哪种折叠几何形状以最少的材料提供最佳强度?专业团队用模拟软件和资助经费来攻克它。Wu用卡纸、哑铃和电子表格来攻克它,并得出了一个站得住脚的设计规则。他的卧室成果与活跃的学术研究领域之间的趋同,是评委奖励实质内容的最有力证据。

人道主义框架为这项工作提供了发展方向。救灾庇护所是一个出了名的不起眼的工程问题——它们必须便宜、轻便、可批量运输,并且可以由疲惫的人在没有工具的情况下搭建——而大多数现有解决方案至少在其中一项测试上失败。基于折叠的结构可以平整存储并以一个动作展开,同时解决整个列表。无论Wu的具体设计是否进入实地应用,还是仅仅为他自己工作的下一次迭代提供素材,这位14岁少年已经完成了工程职业生涯的本质第一步:他发现了一个真实问题,用量化方法找到答案,并让数据推翻美学。