如何住进“水立方”

阿基米花

“馊主意”训练营开始训练啦！数学急转弯，动脑又动手，今天你学到了什么呢？

大清早，司马睿就起来洗床单了。这并不是因为他勤快，而是因为他昨晚又尿床了！

司马睿一着急，就往盆里倒入了太多洗衣粉。泡泡一下子就溢出来了，拥挤在一起的泡泡被挤压成一个个连在一起的多面体。

眼看场面就要控制不住了，司马睿连忙跑去向爸爸求救。刚跑到客厅，他就“咚”的一声滑倒在地。

地上散落的磁力钢珠“嗒嗒嗒”地聚合到了一起。坐在地上的司马睿看着磁力钢珠，仿佛打通了任督二脉般，很快就想了个新点子来将功补过。

爸爸被“咚咚咚”的声音吵醒了。他带着一肚子起床气冲到了书房，通红的脸上仿佛有火在熊熊燃烧。

感受到威胁临近的司马睿不仅不慌，反而高兴地说：“爸爸，我明白了！我们可以用十二面体形状的砖头重新修建书房，这样就能把书房变成 ‘水立方，让你的书房变大了！”

司馬睿的计划能成功吗？他真的能用十二面体形状的砖头修建书房吗？

泡沫与水立方

十二面体是最节约空间的结构。当很多泡泡聚集在一起时，它们会相互挤压，使接触面形成五边形，把所占空间降低至最小。磁力钢珠在磁力作用下互相吸引，抱成一团，它们形成每一面都是五边形的十二面体，中间几乎没有任何空隙，形成的新立方体的体积最小。

这种结构又叫作泡沫结构。国家游泳中心“水立方”外墙的“泡泡”就是参考泡沫结构设计出来的空间钢结构。

如果真的要用十二面体形状的砖头来造房子的话，还是有不小的难度的。首先，十二面体形状的砖头的制作工艺比普通砖头的更加复杂，原料成本也更贵。其次，用十二面体形状的砖头修建的房子，其空间结构非常复杂，需要经过数学家严密的设计。司马睿要想把书房建成“水立方”那样，还有很多数学知识要学呢！