閱讀數學/從超音速飛機到飲料罐

閱讀數學/從超音速飛機到飲料罐


你知道便利商店的罐裝飲料裡,跟 #超音速飛機 的機身、#蒙娜麗莎的微笑 有關嗎?近年來,有一些氣泡或酒精飲料的包裝不是平滑圓柱體,而是有著彷彿鑽石切割的表面。

最廣為人知的大概是冰結調酒。這款名為「鑽石切割」 的飲料罐不僅好看、好拿,還有一個特別之處:打開飲料罐時,鑽石紋路會瞬間變得更立體、明顯。因為氣壓改變,宛如摺紙攤開的摺痕出現在罐身。而看起來充滿設計、美感巧思的鑽石切割罐,背後其實有著一段科學故事。​

鑽石切割罐,源起於東京大學 #三浦公亮 教授在NASA時的發明。當時,三浦教授發現超音速飛機在高速飛行後,機身遭到破壞。相較於別人覺得遭到摧殘的模樣慘不忍睹,他反而著迷被破壞後的外殼,他覺得那很美麗,而且似乎存在著規律的幾何樣貌。他開始思考,與其說是「被破壞的結構」,或許有可能是——另一種自然的基礎結構。

​最終,三浦教授提出了擬圓柱凹多面體殼體(PCCP: Pseudo-Cylindrical Concave Polyhedral Shell)這樣的結構,這個結構能讓機身更強韌,大幅提升效能。好的技術不會僅止於單一應用。東洋製罐發現了這項技術後,嘗試拿來作為保存食物的罐子。因為罐子的抗壓性也很重要。增加厚度固然有效,但成本跟重量也會增加。

在外部增加紋路,有機會能提升抗壓性,例如設計平行的凹紋。這個在許多像是鳳梨、蕃茄罐頭會看到。相較於平滑或有平行紋路的罐身,他們發現三浦教授的設計不僅可以減輕飲料罐的重量30%,抗壓性還更好。目前有使用鑽石切割罐的飲料除了麒麟的冰結,還有 #火焰咖啡(Kirin Fire)。如果大家有看到別的飲料也使用這項技術,也歡迎分享給我們(雖然可能不多,因為麒麟申請了三維商標)。下次去買飲料時,感受一下這款充滿科學與藝術的瓶身吧!

※ 提醒您:禁止酒駕 飲酒過量有礙健康

賴以威(數感實驗室)