这是一系列题为“通过折纸打开新科学”的幻灯片中的第一张。(每日新闻/所有图片由北海道大学副教授栗林重美香织提供)

　　东京——折纸是一种传统的日本纸工艺，受到全世界人民的喜爱。现在，研究人员正在研究如何将这种技术应用于制造业和医疗保健等领域。

　　折纸的折叠结构在医学中的应用

　　“只要折叠和改变结构，就有各种各样的可能性。这就是折纸的魅力所在，”自称“生物折纸工程师”的北海道大学的栗林茂说，他的目标是将这种工艺应用到医学领域。

　　作为一名学生，Shigetomi对太阳能电池板的研究使她专注于折叠结构。考虑到这些可以用于医学，她致力于开发的第一件事是一种新的支架移植(人造血管)。

　　在这张合成图像中可以看到一种使用折纸技术的支架移植，这种技术被称为“namako-ori”，发明者Kaori Kuribayashi-Shigetomi在右下角。支架自然膨胀

　　在血管里。(每日)

　　支架移植扩大了由于内部动脉瘤等问题而狭窄的血管。它们必须以细长的形式插入体内，然后在受影响的区域扩张。Shigetomi想知道折纸技术是否可以在这里使用。经过大约三个月的反复试验，有一天，她想到了一种叫做“namako-ori”的折叠方法。

　　Namako-ori的特点是外形呈球形或圆柱形，但折叠时直径会减小。通过对这种结构的反复修改，她开发了一种形状记忆合金，它可以在大约体温下膨胀，并开始了一项风险投资，以观察这项技术在新型支架移植中的应用。

　　“作为一种将进入人体的东西，难道没有一种更天然的材料吗?”她想。一天晚上，Shigetomi在显微镜下观察细胞时，注意到它们在扩张和收缩。这给了她一个主意。她制作了一个像骰子图一样的薄树脂板，并在上面培养细胞。受到刺激的细胞收缩，带动树脂板向上形成三维结构。这是完全的“细胞折纸”。

　　她还发现，通过改变平板的形状，她可以创造出各种各样的固体，比如正十二面体和圆柱体。该技术有可能用于3D复制癌症肿瘤，以确认抗癌药物的功效，并与iPS(诱导多能干细胞)和其他细胞一起用于制造器官。

　　“细胞折纸”的过程。细胞被放置在薄板上，然后通过细胞的活动将薄板拉成3D形状。(每日)

　　“传统的折纸技术可以通过改变我们看待它的方式来创造出全新的东西。未来有很多可能性，”Shigetomi评论道。

　　“折纸工程”的历史

　　明治大学著名教授萩原一郎(Ichiro Hagiwara)表示:“折纸的历史可以追溯到奈良和平时代(710-1185)，当时日本建立了“和纸”(日本纸)的生产。”

　　萩原是“折纸工程”这一新兴领域的领军人物，据他介绍，一旦制造薄而结实的washi纸的工艺建立起来，它就被折叠起来用作包装纸和其他东西。据说在江户时代(1603-1867)，当和纸的使用扩展到平民时，折纸已经发展成为一种文化。

　　这张合成图展示了明治大学杰出教授萩原一郎和他的作品，以及正在开发的“折纸3D打印机”。(图片来源:每日新闻/大石真子)

　　然而，萩原指出，折纸的应用是在欧洲和美国开创的。首先想到的是用于纸箱和其他东西的蜂窝状结构。据说，这个六角形的结构是一位英国人在战时看到日本夏季七夕节的装饰后想出的。坚固而轻便，广泛应用于飞机、建筑、照相机等。

　　萩原已经开发并制作了各种物品的原型，比如利用折纸的特性可以平滑地吸收冲击的汽车零件，以及可以被紧密压碎的塑料瓶。他成功地开发了一种婴儿一次性尿布的纸样，以制造防漏尿布，这种纸样也被用于尤妮佳公司的产品。

　　然而，据报道，目前在产品中实现折纸结构是很棘手的。但加速这一步伐的是3D打印的出现。萩原正忙着开发一款专门用于折纸的3D打印机。他首先完成了将所需结构的3D扫描变成纸图案的技术。目前，折叠机器人的研发已进入最后阶段。“能够大量生产相同的结构是很重要的，”他说。

　　2023年，萩原创办了一家由风险投资支持的企业。他们想要推出的第一款产品是一款可折叠的头盔，而这项业务的目标是想出一种比蜂巢更好的结构，从而进入全球市场。

　　“折纸是日本的一种文化艺术形式，但在应用方面落后于世界其他地区。然而，如果我们把它与日本传统的制造能力结合起来，我们应该能够创造一个可以在全球范围内竞争的产业，”萩原强调说。

　　(日语原文:生活方式、科学与环境新闻部松本Kouki Matsumoto)