纸艺灯笼中的科学

顾冰

中国的灯笼又称灯彩，起源于1800多年前的西汉时期，是古时灯具的一种。在古代灯彩中，宫灯和纱灯最为著名。灯笼综合了剪纸艺术、绘画、刺缝、纸扎等工艺，内层骨架多为细篾等，外层蒙以纸或纱。每逢传统佳节，人们都喜欢挂起红灯笼来营造喜庆的氛围。

本期，我们将带大家一起利用彩色纸、一次性筷子、绳子、小灯珠来制作简易的手提灯笼（如图一）。

想要打造漂亮的手提燈笼，最关键的是制作灯笼的球面。仔细观察球面，你会发现它是由相同的模块（如图二）组成的。所以，让我们先从制作模块开始吧。制作方法如下：

1、将15张红色正方形纸对半裁出30个红色长方形，再将15张黄色正方形纸对半裁出30个黄色长方形。

2、将裁出的红色长方形沿着中心线对折后得到两个小正方形，再将两个小正方形沿着对角线对折。翻到反面，将A点对折到B点上，另一边也是相同的折法。

3、将C点对折到D点上，另一边也是相同的折法。折好后再将两个小三角形打开，将整个红色模块沿中心线对折，最后将这个红色模块全部打开留下折痕即可。

4、同上，将裁出的黄色长方形沿着中心线对折后得到两个小正方形，再将两个小正方形沿着对角线对折。翻到反面，将E点对折到F点上，另一边也是相同的折法。

5、将整个黄色模块沿中心线对折，展开后上下两个三角形纸片用牙签或者圆珠笔卷起来。

6、先将两个模块叠在一起，再将红色模块按折痕折起来把黄色模块包住，并将两个角折进来，形成一个整体的模块。最后，用同样的方法制作30个这样的模块。

这样基本就大功告成了，接下来就是见证奇迹的时刻啦！不用胶水我们就可以让这些平面的红黄相间的小纸片变成一个立体、精致的球体。首先我们需要把每个模块的三角形都插到另一个模块红黄两张纸之间的缝隙中（如下图），再不断地延伸组成一个球体，最后用红线一端系上一个小灯珠穿过球体扎住，另一端绑在筷子或铁丝上。漂亮的灯笼就做好啦！

科学小奥秘

可能很多读者朋友都会好奇：这样的球体结构为何会稳固，两个模块的纸片为何能够联结在一起？秘密就在每个模块两头的两个三角形中。当每个模块的三角形都插入到另一个模块红黄两张纸之间的缝隙中时，三角形的上下面都受到了另一个模块的摩擦力，阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）。当一个模块的三角形插入到另一个模块中时，三角形的上下两面和另一个模块之间产生摩擦力，这种摩擦力有时甚至可以拉起一辆小车（如上图）。

>>法国几位科学家做过一个实验：将两本书的每页穿插叠在一起，交叠的书页越多，拉开两本书需要的拉力就越大。