過年談除新佈舊

過年需要什麼技術? 這是小編對作者群的提問。

大部分人會想:什麼?過年哪需要什麼技術?不過是打掃、煮菜、圍爐、祭祖、放鞭炮等等,哪有什麼技術可言? 其實做每件事情都有技術,隨著材料與其他科技的發明演變,原有的某種技術也可能隨之受影響而改變。以過年前常有的大掃除為例,我們小時候用報紙、穩潔清潔劑擦玻璃的方法,現在至少就有兩種新科技顛覆了這種老科技。
傳統技術出現的雙面玻璃清潔刷
第一個是協助解決手不夠長的人如何擦玻璃窗外側玻璃問題的磁鐵雙面玻璃清潔刷,靠著互相吸引的兩塊強力磁鐵,包覆清潔布,隔著玻璃,一塊在戶外,一塊在戶內,只要移動戶內的就可以導引戶外的那塊去想要清潔的部位。第二個是自潔玻璃,其表面鍍膜,改變與水的接觸性質,或用親水性,或用疏水性材料,都可以使水較無法附著,會自動流下,因此只要有水,例如下雨,或人工噴水,都可以使得灰塵雜質等能隨著水珠滾落。這種利用疏水性奈米級結構的技術可以算是仿生科技的一種,因為這種可以讓水珠自動滾落的方式,就是蓮花出淤泥而不染的奧秘,故俗稱蓮花效應。
自潔玻璃可以算是仿生技術

仿生科技,特別是奈米級材料,如今非常熱門,也似乎成了許多創新與解決問題的妙方。但是仿生科技發展成功後是否就無往不利、所向無敵呢?除了蓮花效應的自潔玻璃外,鯊魚裝的故事其實更精彩,因為在大放異彩十年後,這項仿生奈米科技的新產品被禁用,原因不是不好用、性能不佳,或者會產生什麼危害等副作用,而是它「太好用」了。

俗稱鯊魚裝的連身泳衣的原理是這樣子的:水流流經物體時的阻力有兩種生成機制,其中一種在低速運動物體中比較重要的是摩擦阻力,就是水流流過物體表面時與物體表面摩擦,在極為貼近物體表面處的速度與動能因而減少,物體把這薄薄一層水流拖住的反作用力就是流體作用在物體上的摩擦阻力。這薄薄的一層水流有個特別的專有名詞:邊界層。鯊魚裝的表面使用奈米科技製造出類似鯊魚皮膚表面V型的微突起,其高度與間距經過特別設計,剛好與邊界層中微小渦流結構的生成尺寸與間隔相似,因而干擾了整個邊界層的結構,進而減少流體速度與動能的損失,也就使得阻力減小。因為是以減少摩擦阻力為主,所以鯊魚裝盡可能包覆全身,從頭包覆全身與四肢,看起來像潛水衣,還需要旁人協助穿脫。後期的鯊魚裝更進化出兩種其他機制來協助游泳選手,其一是纖維布料在接縫處的伸縮可以協助肌肉使力,算是外力協助的小作弊;另一個是做局部塑身,改變特定部位的身形,以趨近水中動物外型的流線型,減少第二大阻力來源:形狀阻力。總之,鯊魚裝是標準的仿生科技。

鯊魚裝的仿生技術產生許多運動競賽爭議

據說鯊魚裝對頂尖游泳選手可以減少的摩擦阻力達24%之多,時間可以減少2%左右。這對於短程衝刺性的比賽而言,可是很大的差距,在沒有使用鯊魚裝之前,冠亞軍往往只差百分之一秒,或者一個前臂的距離而已。也因此,即使鯊魚裝很貴,頂多也只能穿五、六次就要換新,還是很多頂尖選手趨之若鶩,也讓推出鯊魚裝的知名泳裝公司Speedo賺了不少。而其表現也的確讓人驚豔,自從1999年國際泳協准許正式比賽中穿著鯊魚裝之後十年,世界各項游泳紀錄一直被快速打破。例如2008年北京奧運刷新25項世界紀錄中的23項是由鯊魚裝選手所破,98%的游泳獎牌由穿鯊魚裝的選手獲得,全年共打破108項世界紀錄。次年,2009年是鯊魚裝末年,在被國際泳協禁用前,鯊魚裝選手全年刷新的世界紀錄超過90次。

國際泳協於2009年7月底作出了決定:從2010年起禁止在比賽中使用高科技泳衣,所有的泳衣材料必須為紡織物,同時也限制男女分別可覆蓋肢體的範圍,但之前打破的世界紀錄不作廢。這項決定背後的原因是許多專家及輿論認為鯊魚裝這種高科技的應用違背了運動比賽應該純粹不藉助外力、只比體能的精神,而所費不貲也有失公平競賽的原則,因為只有富裕的選手或國家才負擔得起。鯊魚裝是個成功的產品,也在10年間引發國際泳壇的科技軍備競賽,同時得到「科技禁藥」的渾號。

鯊魚裝故事的啟示是:新技術固然可以因為性能優異且無甚嚴重缺點,可以被快速接受與推廣,並創造佳績與利益,甚至改變社會規則,但是若其應用方式違背社會上對其應用事務原有的共識,即便有很好的利益,卻也可能會反過讓此新技術不被接受。

過年的崩潰技術排名

大家過年忙著除舊佈新,沒想到還有除新佈舊的事吧?!

涵多路專欄

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