Čtrnáctiletý Miles Wu vyhrál cenu ve výši 25 000 USD (21 500 EUR) za svůj výzkumný projekt, který spojuje origami s fyzikou. Při své práci měřil, jaké zatížení mohou zvládnout origami sklady Miura-ori za různých podmínek.
Wu uvedl, že tento vzor by mohl pomoci vylepšit skládací struktury, které se používají v nouzových situacích. Zatímco mnozí čtrnáctiletí se zabývají skládáním papírových letadel, Miles Wu se raději zaměřuje na origami vzory, o nichž věří, že by jednou mohly zlepšit pomoc při katastrofách.
Tento teenager z New Yorku právě získal 25 000 USD (21 500 EUR) za výzkumný projekt založený na origami skladu nazvaném Miura-ori, který je známý svou přesností při skládání a rozkládání.
„Skládám origami jako koníček více než šest let, většinou zvířata nebo hmyz,“ řekl Wu pro Business Insider (BI). „V poslední době také navrhuji své vlastní modely.“
V rámci svého projektu, který v říjnu vyhrál hlavní cenu soutěže Thermo Fisher Scientific Junior Innovators Challenge, Wu měsíce zkoumal, zda lze využít poměr síly k hmotnosti skládání Miura-ori. Jeho cílem bylo zlepšit skládací struktury používané v nouzových situacích.
Wu ve své práci testoval, kolik hmotnosti unese Miura konstrukční mechanismus, přičemž zohlednil různé druhy papíru a také různé výšky, šířky a úhly paralelogramů.
Myšlenka mu přišla, když zkoumal přírodní katastrofy, jako jsou lesní požáry v jižní Kalifornii v lednu nebo hurikán Helene, který zasáhl jihovýchod USA v roce 2024. Zkoumal také, jak se origami využívá v oborech STEM (věda, technologie, inženýrství a matematika) a v medicíně.
„Problém s aktuálními skládacími struktury pro nouzové situace je, že některé stany jsou stabilní, některé se dají snadno sbalit, jiné se snadno stavějí – ale téměř nikdy nespojují všechny tři vlastnosti. Miura-ori by tuto situaci potenciálně mohla vyřešit,“ sdělil Wu.
„Zjistil jsem, že Miura-ori je opravdu silné, lehké a extrémně kompaktní při skládání.“
Wu testoval 54 variant a provedl 108 experimentů. Při skládání Miura-ori se papír přehybuje tak, aby se zmenšil do menší plochy – v modelu opakujících se paralelogramů.
Pro nalezení nejlepší kombinace Wu testoval tři různé šířky paralelogramů, tři úhly paralelogramu a dvě výšky paralelogramu. Navíc zkoušel tři různé typy papíru.
Celkem prozkoumal 54 ručně složených variant a uskutečnil 108 testů. „Poté, co jsem modely přesně složil pomocí řezacího stroje, umístil jsem je mezi dvě kolejnice, aby všechny testy proběhly za stejných podmínek,“ popsal Wu. „Pak jsem na ně naložil řadu těžkých závaží.“
Postupně zvyšoval hmotnost na každé testované variantě, až do doby, kdy se modely zhroutily. K jeho překvapení byly origami modely mimořádně stabilní. Jako závaží použil každou knihu v domě, než musel nakonec požádat své rodiče, aby mu koupili tréninková závaží pro jeho výzkum.
Wu se domníval, že menší panely s ploššími úhly a vyrobené z těžšího materiálu by měly lepší poměr mezi sílou a hmotností. Na konci svých testů se však ukázalo, že měl částečně pravdu: menší panely s méně ostrými úhly skutečně vykazovaly lepší poměr. Avšak překvapivě zjistil, že běžný kopírovací papír – nikoli těžší materiály – měl nejlepší poměr mezi sílou a hmotností.
„Největší Miura složení, které jsem testoval, dokázalo unést více než 10 000násobek své vlastní hmotnosti,“ řekl Wu. „Podle mého výpočtu jde o ekvivalent newyorského taxi, které nese více než 4 000 slonů.“
Wu získal hlavní cenu v soutěži ve Washingtonu, D.C. Vyhrát vrcholnou cenu v soutěži Thermo Fisher Scientific Junior Innovators Challenge není maličkost. Aby se mohli studenti přihlásit, nejprve se musí zúčastnit místních vědeckých nebo technických výstav, kde porotci nominují nejlepších deset procent projektů.
Z přibližně 2 000 žadatelů vyberou porotci nejprve 300 a poté snižují toto číslo na pouhých 30. Těchto 30 poté cestuje do Washingtonu, D.C., aby představilo své práce a zúčastnilo se různých výzev. Tyto výzvy se následně započítávají do rozhodnutí poroty, kdo na konci obdrží ocenění.
Maya Ajmera, prezidentka a CEO společnosti Society for Science, která soutěž pořádá společně s Thermo Fisher Scientific, uvedla pro BI, že Wu v těchto úkolech skutečně vynikl. „Nesledujeme pouze projekt samotný,“ řekla Ajmera. „Zajímá nás také, jak kreativně se mladí lidé snaží řešit problémy, jak se vyrovnávají s nezdary a jak dobře dokážou pracovat v týmu. Miles měl nejen pozoruhodný projekt – také exceloval v těchto výzvách jako vůdce.“
Pro Ajmeru je klíčové, aby se mladí lidé brzy seznámili s vzděláváním v oboru STEM. „Hledáme další generaci inovátorů,“ řekla Ajmera. Mnoho dětí, které se zúčastňují soutěže, podle Ajmery uvažuje o kariéře v oboru STEM.
„To je skutečně důležité pro globální konkurenceschopnost Spojených států jako globálního lídra inovací a při řešení nejnáročnějších problémů světa,“ řekla Ajmera. „Myslím, že máme povinnost tuto zvědavost skutečně podporovat.“
Wu uvedl, že on a jeho rodiče se rozhodli ušetřit cenu za své budoucí vzdělání. I když to bylo teprve před měsícem, co vyhrál, již přemýšlí o tom, jak by mohl naplnit svou vizi. „Chtěl bych vyvinout prototyp tohoto Miura-ori pro skutečný nouzový stan, který může být použit v praxi a skutečně pomohout lidem,“ řekl Wu. „Ale celkově bych rád pokračoval v dalším výzkumu souvisejícím s origami – nejen s Miura-ori sklady, ale i s origami celkově a v dalších oborech.“
Čtěte originální článek na Business Insider US.