摘自喬納森‧阿道夫 (Jonathan Adolph) 著《紙箱工程》(Cardboard Box Engineering) © 2020。經 Storey Publishing 許可使用。
在所有曾經生活在這個星球上的生物中，我們現代人類才是製造的王者。我知道，我知道：海狸築壩，蜜蜂造蜂巢，鳥兒築巢，蜘蛛織網。這些都很了不起，尤其是當你沒有大拇指的時候！但這些都無法與人類今天的創造力相提並論。如果你不相信，不妨在你搭乘噴射機飛越摩天大樓時問問你的手機。我們發明了一些給我們帶來麻煩的東西（說的就是你，原子彈！），但更多的時候，我們創造了改變我們生活的工程奇蹟。
這是為什麼呢？是什麼讓人們如此擅長建造東西？
簡而言之：科學。我們人類擁有科學，這是迄今為止最偉大的發明，它幫助我們了解事物運作的原理，以及如何讓它們更好地運作。由於科學方法——即先做出預測，然後進行驗證——我們可以嘗試各種想法，並區分好壞。科學賦予工程師和設計師知識，讓他們創造出我們周圍所有令人驚嘆的設備——包括你擁有的每一件玩具、遊戲和電子產品。
最棒的是：你也可以成為他們中的一員。你可以成為設計師和工程師。本書將教你如何把舊紙箱、紙盒、紙筒和其他紙板變成遊戲、飛機、機器人、雲霄飛車等等。在這個過程中，你也會真正理解工程和設計的精髓所在。
為什麼選擇紙板？
要學會做任何事，都需要練習。而要練習工程學，就需要可以進行工程設計的東西。這就是紙板的用武之地。
紙板本身就是一項了不起的發明。它易於切割和組裝，而且堅固耐用。更棒的是，它是免費的。你家裡可能現在就堆著一大堆：地下室裡堆放著郵件紙箱，回收箱裡塞滿了麥片盒和紙筒。這意味著你可能已經擁有了開始製作東西所需的材料，甚至可能足夠你反覆製作同一個專案。
這一點至關重要，因為工程師們深知，專案很少能一次成功。事實上，最優秀的工程師樂於反覆改進，因為每一次改進都讓他們有機會完善設計。他們首先會建立一個實驗模型，稱為原型，然後運用科學方法進行改進——測試模型，觀察其是否按預期運行，如果運行不正常就進行調整，然後再進行測試。每次出現問題，他們都能從中學習到新的東西。
正如偉大的工程師和發明家托馬斯·愛迪生所說：“當我排除掉所有行不通的方法後，我就會找到行得通的方法。”
本書中的紙板項目正能讓你體驗這種動手實作的樂趣。它們的設計方式雖然獨特，但其他方案也可能同樣精彩。對於每個項目，都要思考你想要建造什麼，它應該如何運作，以及如何讓它運作得更好。如果遇到難題，不妨像湯瑪斯愛迪生一樣，試試其他方法。你可能需要用其他材料代替沒有的材料，或想出另一種連接兩個部件的方法。不斷調整，改變設計，嘗試新想法，盡情發揮創意吧！
這樣做，你學到的就不是如何用紙板搭建東西了。你將學會如何用任何材料建造東西。因為無論你擺弄什麼，工程過程都是一樣的，而且所有工程都基於相同的定律：科學定律。
如何製作你的機械手
人手是工程學的奇蹟，它能有力地將登山者舉上山崖，精準地穿針引線，或優雅地演奏小提琴。工程師長期以來一直致力於製造具有類似靈巧度的機械手，他們的許多設計都堪稱卓越。這款機械手——由你戴著手套的手控制——雖然不能讓你做手術或組裝電腦，但它可以讓你擺動你那巨大的新手指，比出和平手勢，還能豎起一個大大的機器人大拇指。
像工程師一樣說話
仿生學或生物模擬是指以自然界中的事物為基礎進行設計的過程。例如，這隻機械手的繩索就模仿了我們手上的肌腱。如果設計涉及更多技術，工程師可能會稱之為仿生，這個詞因20世紀70年代的電視劇《六百萬美元的人》而廣為人知，該劇講述了世界上第一個仿生人的故事。 （當然，如今六百萬美元可能只能買到一隻仿生手！）
工具
- 鉛筆
- 剪刀
- 熱熔膠槍
材料
- 5卷廚房紙巾
- 空的麥片盒
- 將一條2英尺長的繩子剪成5段
- 紙質緊固件
- 手套
- 包裝膠帶
指示
1. 用鉛筆在管子上均勻地畫出菱形“接縫”，底部留出一些額外的空間。然後剪下這些菱形，輕輕擠壓管子，沿著摺痕剪開。
- 注意：手指關節處是紙板管上切割出的菱形孔。四根手指各有三個孔，大拇指有兩個孔。
2. 如圖所示，將拇指管以一定角度抵住麥片盒側面－就像你手上的拇指呈一定角度放置一樣。用鉛筆標記出拇指管與盒子相接的角度。沿著這條斜線修剪拇指管底部。
3. 將管子底部剪開，形成小標籤。將標籤向上折疊。
4. 在管子的正面和背面貼上包裝膠帶，沿著菱形孔貼好，以加固它們。
5. 用圖釘在每個管子頂部的背面戳一個洞。晃動圖釘，使孔夠大，可以穿過紙夾。
6. 取下麥片盒開口端的蓋子。如圖所示，在前面板上剪出一個大開口。 （把剪下來的那塊布料留著，稍後再用來做綁帶。）
7. 用圖釘和其中一個紙板指套作引導，在盒子未開口的一端均勻地戳四個孔。在側面再戳一個孔，用來放置拇指。確保孔夠大，可以穿過繩子。
8. 將一條60公分長的繩子綁在一個紙扣上。將繫著繩子的紙扣從內側穿過其中一個指套頂部的孔。將繩子向下推，使其從指套底部的卡扣處穿出。對其他四個指套重複此動作。
9. 用鉛筆（或竹籤、毛衣針或類似工具）將其中一條繩子的末端穿過麥片盒上的一個孔。 （如果需要，可以把孔弄大一些。）
10. 用熱熔膠將管子固定在孔上。對其餘手指重複步驟 9和10 。
- 注意：如果您使用的手套因某種原因無法使用熱熔膠，您可以嘗試其他方法來固定繩子。例如，可以在手指上戳幾個孔，然後把繩子綁在上面，或直接用膠帶把繩子固定住。
11. 將手套放入盒子中（必要時可用膠帶固定）。然後，逐一拉緊每條繩子，並用熱熔膠將其粘到手套相應的指尖上。
12. 調整手套，使繩子有良好的張力，然後用熱熔膠將手套固定在盒子內。
13. 從你從麥片盒上剪下來的那塊紙上剪下一條帶子。在帶子上戳幾個孔，然後用紙扣把帶子固定在盒子正面。如果可以的話（有些手套可能太薄），用熱熔膠把手套的正面黏在皮帶的背面。
現在把手伸進手套裡，試試手感。你可以透過調整紙質扣環上的繩子來微調弦的張力。手指一開始可能會有點僵硬，但用著用著，關節就會逐漸彎曲，更容易活動。如果手指關節仍然彎曲不靈活，可以嘗試加深菱形切口。
