雨天也能工作——柔性外壳和薄膜原理应用

在一个码头上，一艘轮船正在装货。突然，大雨不期而至，当吊车将货物 送入舱口，舱门被打开时，雨水也淋进货舱。

“这是什么鬼天气！”船上的一个搬运工说， “我快成了落汤鸡了。”

“有什么办法呢？”另一位说，“货物要吊装下来，舱门不能关上，也不能盖顶棚来遮雨。”

这是一个难题。

突然，萃智先生出现了。

“这需要一个非常特别的顶棚，”他说，“可以阻止雨水进入货舱，又不妨碍货物的进入，这样来做……”

于是，一个基于柔性外壳和薄膜原理的解决方案产生了：做两扇充气门，当货物进入时，可以将气袋推向两边而顺利进入。没有货物时，两气袋对合形成门扇，可以遮雨。

这个故事应用了柔性外壳和薄膜(Flexible Shells and Thin Films)原理，该原理体现在2个方面：

1.使用柔性外壳和薄膜代替传统结构。

比如：使用膨胀的（薄膜）结构作为冬天里网球场上空的遮盖；充气儿童城堡；充气水上乐园等。

2.用柔性外壳和薄膜把对象和外部环境隔开。

比如：在贮水池上漂浮一层双极材料（一面亲水，一面疏水）来限制水的蒸发作用。

这条原理也是系统柔性化进化法则的一类体现，技术系统柔性化进化是非常普遍的一种技术系统演进方式。在物质提炼、萃取、分离，以及农业和日常生产生活中都有非常广泛的应用：A）利用充气薄膜充当保护性措施（如冬季网球场地保护，覆膜教科书）；B）农业中的塑料大棚种植； C）医用透明胶；尼龙布面简易衣柜；塑料浴罩；D）薄膜萃取（生态膜净水等）料；E）薄膜键盘，薄膜显示屏等；……。

产品设计或生活中如果需要利用柔性的薄的物体替代厚的坚硬的物体就可以尝试考虑这个原理，柔性膜或者薄膜具有一些好的特性：比如可伸缩性（便于节省空间），节省材料，方便携带等。