哈佛團隊幫 iPhone 設計「能屈能伸」鏡頭,靈感來自摺疊椅

作者 | 發布日期 2021 年 12 月 08 日 8:15 | 分類 尖端科技 , 科技趣聞 Telegram share ! follow us in feedly


最近兩個月有項頗有前景的包裝黑科技在國外科技工程圈爆傳,Instagram 有百萬粉絲的帳號「World of Engineering」也轉發,播放數攀升到第一名,評論數也躍居榜首。

貼文是支 19 秒短片,一張平面紙板只要捲一捲,便可將高級西裝捲進六角形捲筒包裝盒。因為是捲進去的,打開後西裝不會有摺痕,不需熨燙整理即可穿上。

▲ Rollor Packaging 捲筒包裝盒。

六角形捲筒式包裝盒還可裝酒水產品,就連涼鞋、運動鞋和中筒靴也能輕鬆「捲」進去。

▲ Rollor Packaging 捲筒包裝盒涼鞋和運動鞋。(Source:影片截圖)

更讓人想不到的是,這款黑科技的靈感竟來自日本料理「花壽司」。而將壽司與包裝工程連結的,是荷蘭工程師 Teun van der Laan。

他曾經提著西裝袋要去交研究生論文,途中去吃壽司,當時盤中精美的壽司與笨重衣物袋的強烈反差,引發他研究捲筒式包裝技術。他也憑這門技術申請專利,並成立 Rollor Packaging 公司。紙箱後來由電商品牌 IPPINKA 換成高檔材質,做成升級版西裝衣物套,背在身上走在街上,還以為「捲筒」是裝著價值不菲的名畫。

就在大家驚歎又笨重又占地方的高檔衣物袋變成輕便「捲筒」時,科技圈還有更厲害的黑科技──Kiriform 結構技術也面世了。彈出式(Pop-up)結構的最新研究,Kiriform 能把醫療設備、大型家具等立體物件「轉一轉」變成一塊平板,要用的時候再「轉一轉」恢復立體。

如同變魔法的一幕,曾在 2013 年本田汽車廣告「Honda “Hands” – The Power of Dreams」以後製實現。


這魔法不久將變成現實,萬物都能輕鬆變成好儲存、易運送的 2D 形態。彈出式的英文 Pop-up,在空間設計領域是「快閃店」(Pop up shop)之意,指短期營業店面,到期便不見。當用來形容物件,也有點隨時撤店的便捷性。

接下來一起來了解這門結構科技,有了它不僅店面能「快閃」,萬物皆可「快閃」。

從摺疊椅原理升級的 Kiriform 結構技術

Kiriform 結構技術來源很現實,就是日常到不行的摺疊椅。摺疊椅歷史有數千年,最早可追溯到公元前 15 世紀的 X 型摺疊椅。不過真正意義的現代摺疊椅是由美國發明家 John Cram 設計,並在 1855 年申請專利。摺疊椅的重要性遠不是摺疊家具,而是滿足派對等臨時活動的需求,且活動結束後又可收起來。

Kiriform 研究團隊也非一般,由工程領域和設計領域的佼佼者組成,分別來自哈佛大學工程與應用科學院及設計研究院。縱使人類使用這麼久的摺疊椅,研究團隊依然發現有很多問題,主要有以下三點:

第一,打開摺疊椅有時挺費力氣,且穩定性不好;第二,摺疊後椅子不夠節省空間,碰撞機率還是很多,運輸也不便;第三,摺疊椅結構可延伸到桌子,但距離萬用設備還差很遠。

深諳問題所在的哈佛研究團隊,今年 5 月以論文在專業刊物 《先進結構性材料》(Advanced Functional Materials)發表 Kiriform 結構科技。在摺疊椅原理基礎上升級的 Kiriform 為材料用的結構,因此適用不同材料、不同規格的產品及空間。

彎曲細長的幾何形狀,旋轉與彎曲時很容易改變形態與體積,Kiriform 正是利用這機械原理打造出新型結構。

▲ Kiriform 結構的兩種轉動方式。(Source:哈佛大學,下同)

以 Kiriform 結構打造的燈罩,展開時可為光線爭取到接近球形的大空間。當燈罩閉合,讓人驚訝的事發生了──剛有點像電風扇的燈罩瞬間變成平板,燈光緊緊關在裡面──即使燈還亮著,外面也是一片黑暗。

▲ Kiriform 結構設計的燈罩。

另一件實驗作品圓形茶几也很有意思。兩位研究人員 1 秒就將圓形平板「轉」成茶几,稍微固定後轉正就能用了。

從上方俯視茶几,彎曲的桌腳如同綻放的花,形態優雅。

▲ Kiriform 結構設計的茶几。

從存放和運輸角度看,Kiriform 結構產物的意義,就如摺疊椅的重大進步,大幅度提高空間利用率和運輸力。1 秒組好的茶几,不用時放在地上也如地墊,幾乎不占空間。平面轉換成立體過去要絞盡腦汁,未來將成為毫不費勁的日常。

Kiriform 應用:家具、電子設備到建築空間

哈佛研究團隊當然不會只做出燈罩和茶几,已為 Kiriform 應用列了張表。以規格尺寸為橫坐標,左邊以公釐為單位的醫療用設備,到右邊以公尺為單位的輪子,甚至是更大的帳篷、小空間及建築物。

▲ Kiriform 結構技術應用圖表。

有意思的是為 iPhone 量身設計的可伸縮鏡頭,雖然仍是概念階段,但想法頗到位──只要撥動右側紅色方塊,藏在機身裡的快門鏡頭就會伸出來。

▲ Kiriform 結構於 iPhone 鏡頭。

這用在單眼相機,就是可伸縮的新式遮光罩。哈佛研究團隊還將相機放大聚焦原理用在 Kiriform 結構──鏡片固定,轉動 Kiriform 結構調整高度時,鏡片就能當放大鏡。

▲ Kiriform 結構結合相機聚焦功能。(Source:Instagram @_saurabhmhatre_)

大空間內的 Kiriform 結構體又長什麼樣子?團隊以 3D 建模設計出帶環形底座的蜂窩狀櫃檯,展開時彎曲片交叉而起,不用時摺疊收納。倒置時原本固定地面的底座,變成固定天花板的頂部,垂下來的 Kiriform 結構體會成為很現代的帳篷。

▲ Kiriform 結構的應用櫃台設計。(Source:哈佛大學

Kiriform 面世前,並非沒有人做彈出式結構設計。2000~2009 年,荷蘭設計師 Robert van Embricqs 的「Rising Furniture」家具系列,就依稀可看到彈出式結構的前身。

還在阿姆斯特丹皇家藝術學院上學時,Robert 就開始著手「Rising Furniture」系列椅子設計。他從骨骼結構、植物科學和運動設計找尋靈感,透過做平面木版切口設計,讓木板變成立體家具及家居用品。這系列還在 2011 年獲得紅點設計獎。

Robert 始終堅持「藝術與功能結合」理念,要求兼具美觀與實用。彈出式結構也會激發產品與用戶互動,為材料加入很有意思的設計語言。

▲ 「Rising Furniture」家具系列展開過程。

疫情下高速飆車的彈出式設計

Refold 公司以便攜站立式辦公桌聞名,由 Fraser Callaway、Oliver Ward 和 Matt Innes 四人共同於 2014 年創立。

重量僅 6.5 公斤的便攜辦公桌,展開前是單手可拿起的紙版,展開成辦公桌後,可負重一個成年男性。自稱 85 公斤的設計師 Fraser Callaway 親自上場,站在桌子上測試。

▲ Refold 的便攜站立式辦公桌。(Source:Refold

受疫情嚴重影響的 2020 年,Refold 的訂單反而猛增,兩週訂單量竟然超越過去 6 年總訂單量。爆紅的 Refold 還找來 Oliver Cain 藝術工作室,推出藝術家標誌圖聯名款。

原本販賣旅行箱的紐西蘭公司 Fisco,疫情下緊急轉型,用 8 週做出居家辦公桌(Work From Home Desk)同名品牌。市場反應熱烈,Fisco 更擴大產品線,推出兒童桌椅系列。

疫情下的 2020 年,還催生出另一個彈出式設計──「阿波羅 3 號」(Apollo 3)患者隔離罩,這是治療用防飛沫罩,中間有兩個圓孔,讓醫生可將手伸進去治療患者。

▲「阿波羅 3 號」患者隔離罩使用模擬。(Source:Dezeen

由波士頓建築師 Eric Höweler 和哈佛大學設計研究生院人員組成的團隊,時間緊張下,僅花 9 天就與波士頓兒童醫院合作完成「阿波羅 3 號」。「阿波羅 3 號」一開始也只是塊透明塑膠,不到 1 分鐘快速組裝後變成醫療用品。

這無疑很成功,且這款設計的意義非凡,不僅比我們想像簡單,也因非常實用。

──Sam Smith 博士

醫療等與社會大眾息息相關的領域,快速、方便、實用的設計無疑是設計師與工程師對社會最有用的貢獻。長遠看,物件扁平化工程技術和彈出式設計快速發展,也會對居住、運輸、生活方式掀起創新風,可降低更多設計的製作與運輸綜合成本,既能讓設計的價值更有力廣泛,也能讓更多人享受工程與設計結合的優秀產品與服務。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:哈佛大學