如果说零食界有“扛把子”的存在，

那一定是“薯片”莫属！

提到薯片，大家会想到什么？是多样的口味，还是酥脆的口感？今天要讨论的就是一直存在于薯片当中，大家却集体忽略的一点——薯片的形状。

目前，市面上的薯片虽然品牌五花八门，但是却有一个不可忽视的共同点：薯片形状大都是圆形，其中最经典的便是马鞍面形状。这是偶然吗？并不是，小小的薯片，背后也蕴含着科学原理。

薯片为什么要做成马鞍面呢？要解决这个问题，咱们还是先来看看到底什么是马鞍面。马鞍面是一种曲面，又叫双曲抛物面，形状类似于马鞍。

就像抛物线、椭圆、双曲线那些二次曲线一样，马鞍面作为二次曲面的一种，也有自己的标准方程:（其中x、y、z代表坐标系，a、b为常数）

若一曲面可以通过平移、旋转变换后得到以上形式的曲面方程，则该曲面就是一个马鞍面。

形成的这种结构之间相互作用，相互稳固，既能抗压也能抗拉，在压力和拉力之间形成了巧妙的平衡。

emmmmmmm......是不是没听懂？是不是一脸懵？

没关系，我们可以做个实验——用手掰裂每片薯片，你就会发现裂痕的走向往往都是不一致，这就是因为马鞍面的造型分散了受力，并不存在可预测的断裂方向（感兴趣的小伙伴可以试一试）。

薯片从生产工厂到消费者手中，理想状态下要始终保持其形状不变，因此，这就需要薯片具有稳定、抗挤压的形状，而双曲抛物面的设计恰好就可以满足了这一要求。拥有双曲抛物面的薯片，即使厚度很薄，在包装和运输过程中也不易碎。甚至还能不借助任何胶水搭出一个稳固的圆环，所以，这种马鞍形的薯片堆叠在一起存放也更适合（下次吃薯片之前一定要先试试）。

除了薯片，双曲抛物面在生活中的应用也十分广泛。在建筑中直线是最简单最原始的形状，它不需要折损，不用减少它的承受力。相对很多其它曲面而言，双曲抛物面的屋顶大大地节省了资源成本，且其形状不同于一般的平面型建筑，集美观与实用于一体。因此，在建筑上就有专门的双曲抛物面的施工工法。

在建筑上，将马鞍面运用到极致的是菲利克斯·坎德拉（Felix Candela）。由“马鞍面”所形成的飘逸的屋面，是他的建筑作品的典型标签。

单个双曲抛物面——帕尔米拉教堂（Palmira Chapel/1958）

四个双曲抛物面——霍奇米洛克餐厅（Los Manantiales Restaurant/1958）应该算是坎德拉最著名的作品，餐厅位于墨西哥城南23km，索奇米尔科（Xochimilco）花圃的水边。远远望去好似一朵盛开在水边的花朵。

四个双曲抛物面——霍奇米洛克餐厅

此外，被誉为“最快的冰”的国家速滑馆“冰丝带”也用到了“马鞍面”。它采用单层双向正交马鞍形索网屋面，用钢量仅为传统屋面的四分之一，充分展现了科技、智慧、绿色、节俭的场馆建设特色。

没想到一个个精美的建筑背后竟然蕴藏着这么多的几何美学，大家在日常生活中，还有哪些几何美学新发现呢？欢迎在评论区留言交流~