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還記得小時候玩過的自製降落傘嗎？

幾根線、一塊手帕、一顆小石頭——登高一丟，看著它在空中悠悠飄下，就是整個下午的樂趣。

現在，這個童年遊戲登上了頂級期刊 《Nature》。

來自加拿大蒙特婁理工學院的研究團隊受到 剪紙藝術（Kirigami） 啟發，設計出一種全新的「剪紙降落傘」——

不需縫製、不用繩索，只要在薄薄的塑膠片上，用雷射切出特定圖案，就能在空氣中自動展開、穩定下落，甚至精準降落在目標點！

 

剪紙結構如何改變空氣動力？

研究者在一張圓形塑膠片（如 Mylar 薄膜）上，以八個幾何參數控制放射狀與環狀的狹縫。

這些微小切口改變了氣流下的變形行為，讓降落傘在下落時不再翻滾，而能形成像喇叭一樣的穩定形狀。

其中「設計B」的剪紙圖案在試驗中表現驚人——

能筆直落下、側向漂移極小，穩定性遠超傳統設計。

 

風洞實驗揭開穩定秘密

團隊在風洞中觀察到，剪紙結構的「軸向伸長」產生了一種自我修正的力矩。

當傘體傾斜時，這股力會自動把它拉回垂直狀態。

也就是說，它能被動穩定，不需要主動控制或複雜結構。

透過理論模型與數值模擬，他們甚至建立了可「編程」的設計判據，

未來能依需求調整圖案，決定降落速度與穩定性。

 

從實驗室到天空：真實空投測試成功！

研究者將直徑50公分的剪紙降落傘從無人機上釋放——

它在 60 米高空展開，穩定下降、精準落點，終端速度僅約 14 m/s。

這意味著它具備實際空投物資的潛力，而製作成本極低，只需雷射切割或模具壓製。

 

古老藝術 × 現代力學：讓材料「思考」的設計

這項研究完美結合了傳統剪紙與流體力學，

開啟了一條「以剪裁編程」的新路線。

未來可望發展出更多可控飛行姿態的結構，

甚至做到多物資協同空投、摺疊式緊湊收納等應用。

 

有時，科學靈感就藏在一刀一剪之間。

拿起剪刀，也許你也能做出一個「會思考」的降落傘。

原文：

Kirigami-inspired parachutes with programmable reconfiguration

Danick Lamoureux, Jérémi Fillion, Sophie Ramananarivo, Frédérick P. Gosselin & David Melancon

Nature (2025) 646, 88–94

DOI: 10.1038/s41586-025-09515-9