導讀
最近， 瑞士蘇黎世聯邦理工大學的科研人員開發了一種新型的雷達反射器， 它的面板組裝連結機制十分獨特。 發明者已經申請了專利， 且希望它能應用於更多領域， 比如說我們日常傢俱的部件組裝。
關鍵字
雷達反射器、部件組裝
背景
在我們的日常生活中， 會遇到各式各樣的傢俱， 例如櫥櫃、桌子、書架等等。 為了保證它們整體結構的穩定， 我們往往會使用螺絲來固定各個部件。
但是， 這種使用螺絲的傳統方法， 也具有一些問題， 例如積累灰塵、生銹、不牢固等等。 另外， 還有更重要的一點， 就是拆裝變得十分麻煩，
那麼， 有沒有什麼創新方法， 可以取代螺絲呢？是否可以穩定地連結不同的部件， 而拆卸起來又十分方便？
創新
最近， 瑞士蘇黎世聯邦理工大學土木和環境工程系的計量工程師 Cornelius Senn 和他的博士後同事 Silvan Leinss 通過創新探索， 開發出一種新的部件連接機制， 它能將雷達反射器的不同面板， 穩定連接在一起。 為此， 他們申請了專利。
為了理解發明者付出和艱辛， John 根據蘇黎世聯邦理工大學的介紹， 帶大家簡單回顧一下他們這段創新探索的歷程。
首先介紹一下雷達技術， 它是利用電磁波進行目標的探測和測距， 測試目標的空間位置。 原理就是發射電磁波， 對於目標進行照射， 然後接收其發射的電磁波， 從而獲取距離、徑向速度、方位、高度等資訊。
一開始， 是一位博士生在開發雷達反射器， 讓它應用於冰雪環境， 生成海拔模型， 在已知座標位置基礎上， 作為參考點使用。 同時， 反射器也可以用於調整雷達信號的焦距， 通過雷達圖像， 判斷冰川融化和山體滑坡的速度，
後來， 這位博士生想讓Senn 加入雷達反射器的開發。 但是， Senn 看到這些由不同材料組成的反射器， 存在明顯問題：即不牢固也不輕盈。
所以， Senn拒絕了這位博士生的請求。 然後， 他立即開始探索一種替代方案， 可是面臨一個主要問題：
是否能夠在反射器上鑽孔， 然後用螺絲將它固定， 這樣會不會干擾測量？
後來， 物理學家、博士後 Silvan Leinss 加入進來， 他認為：
雷達使用的波長有幾釐米， 所以任何更小的物體都不會影響測量。
為了搞清楚這個想法， 和Senn一樣， Leinss 甚至攜帶現有的反射器， 去實地場測。 他攜帶40公斤的包袱， 爬上位於格陵蘭島的幾百米高的雪山。 為了將反射器帶上飛機， 他甚至切掉反射器的轉角（他完全瞭解反射器轉角處的反射波長會消失）。
戶外的雷達反射器
背負40公斤的行李前進
他在考慮幾個問題：
反射器必須這麼沉重而笨拙嗎？
在零下的氣溫條件， 是否有方法可以進行現場組裝？
理想的形狀又是什麼樣的？
兩個發明者為了搞清楚這些問題， 不斷的進行探索。 Leinss 通過使用螺絲和鋁箔金屬薄板的方法進行了測試， 結果顯示：
單獨的螺絲並不影響測量， 反射器也並不需要特別厚。 但是， 更薄的反射器需要更多、更短的螺絲。
然而， Senn 根據以往的經驗認為：
“一旦你將組裝成這種反射器， 你顯然無法在零下的氣溫環境下， 例如格陵蘭島這樣的地方，對它們進行再次拆卸和組裝。”
另外，採用這種“鋼琴鉸鏈”式的方案，在長條金屬上安裝若干個螺絲，如果有髒東西進來，就會弄壞它。而且，不同材料的金屬片，也會導致電解腐蝕。
所以，Seen 最終放棄了這個想法，並且帶來一種更加好的解決方案，一種鏈鎖的系統，如下圖所示：
最後，Seen 正在申請一個專利，這個專利不僅關係到雷達反射器，重要的是連接面板部件的機制。雖然，這個想法很簡單，但是機制描述起來卻很難。
技術
根據瑞士蘇黎世聯邦理工大學的介紹，這項專利技術可以讓面板的不同部件（通常由金屬或者樹脂玻璃製成）穩定的連接在一起，他們使用的並不是螺絲，而是一種傾斜的葉片，進行連接。
對於這項技術，抽象的描述顯得十分困難。所以，我們還是看看Cornelius Senn 的演示視頻截圖吧。演示中，他展示了兩塊和三塊面板的連結情況，可以看出組裝和拆卸十分方便。
價值
這種雷達發射器的創新連結機制，未來有望替代螺絲的作用，並且應用於更多領域，例如書架、櫥櫃和其它日常生活中的傢俱。同樣，這種機制還能適用於屋頂結構。這或許是一種革命性的創新機制。
未來
Senn 有著很多想法，並且也構建了一些模型。不過，他認為還需要一段時間的開發，尋找一個實際的應用案例。
他也歡迎來自學校內合作夥伴，或者學校外的企業，未來一起合作開發產品，更好利用這一設計機制的創新價值。
參考資料
【1】https://www.ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2017/04/pure-genius.html
例如格陵蘭島這樣的地方，對它們進行再次拆卸和組裝。”
另外，採用這種“鋼琴鉸鏈”式的方案，在長條金屬上安裝若干個螺絲，如果有髒東西進來，就會弄壞它。而且，不同材料的金屬片，也會導致電解腐蝕。
所以，Seen 最終放棄了這個想法，並且帶來一種更加好的解決方案，一種鏈鎖的系統，如下圖所示：
最後，Seen 正在申請一個專利，這個專利不僅關係到雷達反射器，重要的是連接面板部件的機制。雖然，這個想法很簡單，但是機制描述起來卻很難。
技術
根據瑞士蘇黎世聯邦理工大學的介紹，這項專利技術可以讓面板的不同部件（通常由金屬或者樹脂玻璃製成）穩定的連接在一起，他們使用的並不是螺絲，而是一種傾斜的葉片，進行連接。
對於這項技術，抽象的描述顯得十分困難。所以，我們還是看看Cornelius Senn 的演示視頻截圖吧。演示中，他展示了兩塊和三塊面板的連結情況，可以看出組裝和拆卸十分方便。
價值
這種雷達發射器的創新連結機制，未來有望替代螺絲的作用，並且應用於更多領域，例如書架、櫥櫃和其它日常生活中的傢俱。同樣，這種機制還能適用於屋頂結構。這或許是一種革命性的創新機制。
未來
Senn 有著很多想法，並且也構建了一些模型。不過，他認為還需要一段時間的開發，尋找一個實際的應用案例。
他也歡迎來自學校內合作夥伴，或者學校外的企業，未來一起合作開發產品，更好利用這一設計機制的創新價值。
參考資料
【1】https://www.ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2017/04/pure-genius.html