一 個 社會 的 夢 現在 工程 已經 走到 非常 大 的 極限 了 不管 在 光學 上面 或 電子 上面 都 是 一 個 很 大 的 極限 有 沒有 其他 的 方案 來 解決 那 我 覺得 現在 師法 自然 或 從 自然 取得 靈感 這 都 是 非常 好 的 一 條 路 除了 科學 工程 上 的 理由 大自然 中 各 種 美好 的 生命 樣態 本身 就 充滿 了 科普 的 精神 我 也 是 覺得 說 讓 小孩子 多 接觸 自然 然後 讓 他們 從 中間 去 取得 一些 靈感 然後 把 這些 東西 呢 跟 我們 的 科普 教育 可以 結合 在一起 這 是 非常 好 的 一 件 事情 因為 工程 畢竟 是 硬梆梆 的 東西 其實 讓 生活 缺乏 一些 美感 中國人 自古以來 就 喜歡 從 大自然 中 尋求 啟示 像 中國 武術 或 中國 文字 仿生 裡面 呢 中國 裡面 有 兩 個 特殊 的 一 個 是 武術 __UNDEF__ 健身 這 個 西方 幾乎 沒有 還 有 一 個 __UNDEF__ 象形 文字 保持 最好 發展 最 好 的 是 漢字 中國字 仿生 真的 最 難 的 是 在於 模仿 其實 不 是 整 個 型態 而是 說 我們 能不能 從 生物 它 運作 的 某 一 種 機制 或 它 解決 問題 的 方法 來 粹取出 有用 的 資訊 如果 找到 這 關係 以後 才 試 著 來 看 我們 有沒有 可能 來 模仿 這 個 機制 來 應用 在 人類 的 世界 當中 所以 這 個 部分 其實 是 相當 地 困難 它 需要 有 很多 的 互動 很多 領域 之間 的 合作 我們 將 各 種 不同 的 仿生 科技 分門別類 成 不同 的 主題 深入淺出 地 探討 台灣 這 幾十 年 來 有 一 大 群 科學家 生物學家 工程師 醫生 們 合力 在 仿生 領域 中 所 做 的 種種 努力 這些 內容 是 表面 好 工夫 絲絲入扣 的 生物 想 飛 的 翅膀 飛簷走壁 向 前 行 與 自然 同住 生物 之 光 __UNDEF__ 以 科技 修復 生命 與 活生生 的 機器 動物 牠們 個體 很 小 牠們 不能 像 人類 那麼 揮霍 牠們 沒有 辦法 浪費 所以 第一 要 非常 有 效率 牠 的 投資 要 少 回收 要 大 牠 的 回收 就 是 下 一 代 要 能夠 有 更 高 的 存活率 牠們 能夠 安居樂業 最佳化 的 設計 牠 的 演化 比 我們 還 殘酷 牠 演化 不 好 就 整 個 消滅掉 了 那 我們 機械 產品 是 做出來 不 好 就 不要 用 而已 機器人 可以 說 是 百分之百 的 仿生 科技 因為 仿生 它 變 得 很 有趣 因為 仿生 呢 你 要 具備 人類 的 功能 它 就 會 變 得 很 複雜 那 因為 仿生 它 將來 如果 要 實用 的話 很多 會 牽涉到 人體 的 這些 試驗 所以 它 的 路程 會 比較 困難 一點 我們 可以 做 很 快 的 電腦 但是 這 個 東西 我們 做 不 出來 所以 我們 要 學 大自然 就 很 難 這 個 沒有 辦法 你們 做 這 個 節目 我 必須 還是 要 講 實話 但是 我們 可以 從 大自然 給 你 一些 提示 去 走出 我們 人類 擅長 的 東西 那 這 個 倒是 可以 的 它 跟 我們 生活 的 環節 或者 是 它 跟 其他 生物 的 產生 某 一 種 互動 或 突變 讓 它 去 構築出 一 個 新 的 一樣 的 一 個 秩序 我 覺得 仿生 的 技術 它 其實 是 能夠 被 挪移 的 更 動態 一點 挪移 的 更 劇烈 一點 那 這樣 的話 仿生 的 技術 對於 人類 生活 的 一 個 影響 我 覺得 會 有 更 完全 不 一樣 的 想像 那 我們 就 從 表面 開始 談起 面對 多變 的 氣候 許多 動植物 都 歷經 演化 練就出 一 身 的 表面 好 工夫 能夠 避開 俗世 的 塵埃 甚至於 連 水滴 都 無法 沾黏 這 群 學生 正 藉由 不同 的 實驗 來 了 解 蓮葉 的 神奇 特性 這 個 液珠 就 像 一 個 武林 高手 一樣 它 踏過 這 個 奈米 等級 的 結構 就 像 高手 踏過 竹林 一樣 完全 跟 下面 沒有 沾染 這 位 武林 高手 的 武功 祕笈 是 什麼 呢 讓 我們 摸摸 看 蓮葉 就 可以 發現 原來 葉面 布滿 著 細密 的 疏水性 蠟質 絨毛 蓮花 的 荷葉 的 表面 更 增加 了 結構 除了 它 的 材料 是 疏水 像 疏水蠟 的 這 種 結構 之外 它 又 增加 了 這 個 奈米 或者 微米 的 結構 讓 它 更 不 容易 沾 在 上面 我們 利用 電子 顯微鏡 把 蓮葉 表面 放大 400 倍 可以 看到 表面 有 高 約 5 - 10 μm 的 角質層 突起 上方 還 有 1 μm 的 蠟質 晶體 這 就 是 為什麼 水滴 可以 站 而 不 是 癱 在 蓮葉 上 的 原因 蓮葉 上 的 水珠 像 晶瑩 的 珍珠 顆粒 在 葉面 上 滾動 而且 不會 留下 任何 水痕 這 就 是 所謂 疏水性 的 表面 特性 把 一 滴 液珠 滴 在 一 個 表面 上面 那 如果 這 個 液珠 跟 表面 上 這 個 接觸 的 這 個 角 我們 叫 接觸角 這 個 角度 小於 90 度 以下 叫做 親水 的 狀態 那 如果 這 個 角度 大於 90 度 這 液珠 會 拱起來 這 叫做 疏水 的 狀態 荷葉 的 表面 因為 它 加上 奈米 跟 微米 的 結構 所以 可以 讓 這 個 疏水角 能夠 變 得 到 160 度 以上 更 高 在 我們 的 日常 生活 中 有 什麼 是 採用 疏水性 原理 的 仿生 科技 呢 每 天 要 用 的 鍋子 有 不銹鋼鍋 還 有 不 沾鍋 不 沾鍋 就 是 具有 疏水性 的 鍋面 它 是 鍍上 了 一 層 聚 四氟乙烯 也 就 是 我們 常 聽到 的 鐵氟龍 鐵氟龍 是 一 個 材料 它 的 疏水 角度 大概 就 只 能 到 120 度 左右 鐵氟龍 這 個 材料 摩擦力 還是 比較 大 那 荷葉 的 表面 的話 它 基本 上 最 外面 那 層 針狀 結構 是 蠟 的 結構 所以 它 可以 給予 比較 小 的 一 個 摩擦力 外加 上去 的 鐵氟龍 表面 其實 使用 時 可要 小心 呵護 __UNDEF__ 不然 就 無法 繼續 保有 疏水性 鍋子 上面 做 一 個 這樣 一 個 膜 的 時候 是 可以 做 一 個 疏水 阻隔 的 一 個 效果 那 如果 加熱 太 高溫 的話 事實 上 那 一 層 還是 會 破壞掉 武功 高深 的 蓮葉 它 夢幻 的 多層次 微奈米 結構 造就 另 一 個 讓 科學家 著迷 的 超強 能力 __UNDEF__ 自潔 也 就 是 自我 清潔 的 能力 蓮花 的 表面 雖然 有時候 沾 了 這些 汙泥 這些 污黑 的 東西 呢 基本 上 就 是 被 擋 在 這 奈米 結構 的 外面 所以 當 你 下雨 或是 有 水 沖過去 的 時候 自然 就 經過 這 個 表面 把 這 個 汙泥 都 沖刷 走 所以 這些 汙泥 並 不會 進到 結構 裡面 去 出 汙泥 而 不 染 不 只 是 文學 上 勵志 的 名言 其實 它 也 是 仿生 科技 的 代名詞 許多 相關 的 產品 與 應用 為 我們 的 生活 帶來 更多 的 便利 現代化 的 都會 城市 是 由 高聳 的 建築群 所 構成 的 雖然 氣派 宏偉 但是 外 牆 的 清潔 不 只 是 辛苦 甚至 可 說 是 一 件 高危險 的 工作 如果 能夠 有 自潔性 的 塗料 就 可以 運用 在 建築 外 牆 只要 經過 雨水 沖刷 建築物 馬上 亮麗 如 新 就 可以 免去 人工 清洗 的 麻煩 與 危險 位於 新竹 的 工研院 所 研發 的 自潔性 塗料 可以 適用 於 不同 的 材質 與 目的 例如 建築 外 牆 衛星 天線 與 其他 金屬 表面 比較 常 用 的 是 建築 塗料 就 是 水泥屋 外 牆 第二 個 可以 應用 的 地方 就 是 衛星 天線 下雨 的 時候 水 如果 附著 在 接收器 或是 碟盤 上面 其實 會 影響 它 的 訊號 反射 跟 接收 超疏水型 的 那 個 自潔 塗料 處理 塗上 水 就 不 容易 黏 在 上面 所以 它 可以 避免 訊號 下降 目前 許多 新式 的 馬桶 也 使用 了 這 項 新 科技 在 這 個 馬桶 的 表面 上 作 一 個 特殊 的 像 這樣 的 奈米 結構 的 一些 塗層 可以 讓 我們 排泄 的 汙物 不 容易 沾上去 所以 我們 在 沖洗 的 時候 非常 容易 一般 未 經 處理 的 表面 即使 沖水 仍然 不易 帶走 髒汙 經過 塗料 處理 的 疏水性 表面 透過 沖水 髒汙 很 容易 就 脫離開 表面 而 塗料 依 其 自潔性 的 強弱 與 結構 的 差異 分成 易潔 與 自潔 兩 種 字面 上 來 看 易潔 就 是 它 很 容易 清潔 所以 它 需要 人工 去 清潔 它 自潔 的話 就 是 自我 清潔 它 不 需要 人工 去 清潔 它 易潔 的 基材 選擇性 很多 使用 也 很 廣泛 像 玻璃 __UNDEF__ 磁磚 __UNDEF__ 金屬 器材 甚至 某些 石材 表面 如果 需要 保持 原色 的話 都 可以 使用 易潔 塗料 3C 的 機殼 介面 亮面 金屬板 常常 會 沾附上 指紋 塗上 了 塗料 　 指紋 就 比較 不會 沾附 上去 易潔 塗料 是 奈米 等級 的 結構 表面 就 如同 山谷 與 山峰 起伏 不 大 水珠 在 上面 會 呈現 疏水 的 狀態 跟 底材 接著 性 比較 好 而 自潔 是 微米 加上 奈米 的 結合 如同 山坡 上 有 樹木 它 是 一 個 大 結構 與 小 結構 的 結合 表面 起伏 比較 大 讓 水珠 達到 一 個 超 疏水 的 狀態 髒汙 也 無法 附著 但 它 跟 底材 的 接著性 也 比較 弱 缺點 就 是 防汙性 無法 像 自潔 塗料 那樣 好 自潔 是 微米 加上 奈米 等級 去 結合 它 因為 它 要 做 一 個 超撥 水 像 蓮花 那樣 的話 它 必須 要 一 個 很 大 的 結構 再 加上 一 個 奈米級 的 結構 去 結合 它 才 有 辦法 達到 一 個 超 疏水 的 狀態 自潔 都 希望 放 在 一 個 人工 不會 碰觸到 的 地方 就 像 外 牆 人 都 不會 碰觸到 它 那 易潔 與 自潔 除了 功能 上 的 強弱 以外 還 有 什麼 分別 呢 最 簡單 來 看 的話 易潔 的 話 通常 就 是 你 塗上去 你 大概 看 基本 表面 上 就 跟 原本 的 大部分 是 一樣 的 你 希望 它 保有 它 原本 的 原色 或者 它 一些 光澤 紋路 或者 是 一些 它 的 一些 原本 的 樣式 但是 你 不 希望 被 遮蓋上去 的 東西 又 把 這些 蓋住 的 時候 就 用 易潔 的 這 種 東西 目前 在 數 種 大眾 交通 工具 如 高鐵 台鐵 都 開始 使用 相關 塗料 以 節省 清潔 車體 所 需 的 人力 與 時間 易潔性 塗料 的 最終 目標 當然 就是 希望 水 一 沖 即可 清潔 溜溜 然而