2025.09.4

紙はなぜ折ると強くなるのか？理由を科学で解説｜繊維圧縮と構造力学

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0章｜なぜ紙は折ると強くなるのか？

ペラペラのコピー用紙やチラシも、何度か折ると手で破るのが難しくなります。
紙を折って三角や筒の形にすると、ちょっとした本やスマホくらいなら支えられることもありますよね。
これは単純に「厚くなったから強い」というだけではなく、繊維の圧縮や構造力学の効果がしっかり関係しています。

この記事では、紙を折ると強くなる理由を科学的にわかりやすく解説します。
折り紙や段ボールの構造を知ると、紙という素材の奥深さをもっと実感できるはずです。

紙を折ると、その部分の繊維がギュッと圧縮されます。
ペラペラの薄い紙も折りを入れることで繊維が密になり、しなやかさよりも硬さが増します。
この圧縮が「紙の剛性（かたさ）」を大幅にアップさせるのです。

物体の剛性は厚さの3乗に比例します。
つまり、紙を2回折って厚さが4倍になれば、剛性は4×4×4＝64倍にもなる計算です。
だから一枚の紙も、数回折れば板のように固く感じるのです。

折り目は弱点ではなく、**力の向きを限定する“骨格”**になります。
曲がる方向が決まることで形が安定し、紙は構造材のような強さを発揮します。

紙はペラペラのままだと頼りない素材ですが、折る・曲げる・筒状にするなどの加工で驚くほど強くなる素材です。
建築模型やパッケージ設計に活かされるのもこの特性です。

折り紙は芸術だけでなく、構造力学の研究対象にもなっています。
複雑な折りを加えることで、軽量で強度のある構造が作れるのです。

段ボールの中芯は**波型（フルート）**に折られ、ライナーで挟まれています。
この構造のおかげで段ボールは軽くて丈夫。
紙の折りを最大限活用した「紙のハイテク構造」です。

コピー用紙を一度折ると、破るのが少し難しくなります。
さらにもう一度折れば、強度は倍増。
わずかな折りでも強度が大きく変わるのがわかります。

紙を三角柱や筒状にすれば、本やスマホの重さも楽に支えられます。
折ることで紙が立体の構造体になり、力を分散させているからです。

紙はただの消耗品ではなく、折ることで構造材に変わる優れた素材です。
繊維の圧縮や厚みの増加、折りによる骨格化で、紙は驚くほどの強度を発揮します。
段ボールや折り紙は、この「折りの科学」を最大限に活かした人類の知恵の結晶なんです。

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