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掃描 方式 , 產生 與 實物 輪廓 完全 吻合 的 3D 立體 影像 。 掃描式 電子 顯微鏡 把 細微 構造 的 奇妙 世界 呈現 在 人們 眼前 , 其 複雜 精細 的 程度 有如 建築師 的 奇思 幻想 。 植物 的 表面 是 個 奇形怪狀 的 化外 世界 , 最 外層 並 不 是 活 細胞 , 而是 由 無 生命 的 外殼 所 構成 , 也 就 是 角質層 , 外面 更 覆蓋 了 含有 多 種 成分 的 蠟質層 。 蠟質 有時候 會 以 特異 的 形狀 堆積 在 表面 ( 見 圖 2.2 ) , 透過 顯微鏡 看來 , 這些 構造 比較 像 動物 , 反而 不 太 像 植物 , 就 像 蘇利南巴本木 ( Virola sulinamensis ) , 如同 一 張 滿 布 小 蠟球 的 床 上 躺 著 幾 隻 小 海星 ; 鼠李科 植物 錨樹 ( Colletia cruciata ) 的 表面 , 活像 當代 英國 雕塑家 戈姆雷 ( Anthony __UNDEF__ Gormley ) 的 泥塑 , 慵懶 地 倚靠 在 葉片 上 ; 樟科 植物 蘇魯比熱美樟 ( Williamodendron quadrilocellatum ) 的 葉面 有 小 堆 小 堆 的 蠟質 小 環 , 像 極了 新型 的 通心粉 ; 還 有 捕蠅石竹 ( Lychnis viscaria ) 的 種子 外皮 具有 銜接 緊密 的 平板 , 猶如 荷蘭 畫家 埃歇爾 ( M. C. Escher , 1898 - 1972 ) 畫作 中 的 鑲嵌 圖形 ( 本 書 第九 章 將 探索 這 類 構造 如何 變成 當代 建築師 的 靈感 來源 ) 。 除此之外 , 多數 植物 的 粒狀 蠟質 則 狀 似 一株株 修剪 過 的 微小 紫杉木 , 頂 著 結霜 一般 的 蠟質 晶體 2 。 這些 構造 有 著 單純 的 美感 , 令 巴斯洛特 醉心 不已 , 不過 後來 發生 了 意料 之外 的 插曲 。 一般來說 , 樣本 必須 經過 清洗 才 能 仔細 端詳 , 因為 在 極 高 的 放大 倍率 下 , 汙染物 會 破壞 畫面 。 不過 巴斯洛特 於 一九七四年 發現 , 某些 植物 似乎 根本 不用 清洗 就 可以 觀察 , 而且 它們 的 表面 用 顯微鏡 看起來 往往 最 粗糙 。 這 是 一 條 康莊大道 的 開端 , 引領 巴斯洛特 從 原本 的 植物 構造 比較 研究 , 一 腳 跨入 創新 的 科技 產品 ( 雖然 他 在 原本 的 領域 仍 大有可為 ) 。 好 長 一 段 時間 , 巴斯洛特 隱隱 感覺到 自潔 效應 會 造成 全面性 的 影響 。 他 表示 , 早期 的 工作 「 只是 純粹 描述 現象 , 並 沒有 測量 結果 」 ; 他 相信 自己 發現 了 重要 的 植物學 現象 , 卻 「 從未 想 過 這 對 物理學家 和 材料學家 可能 也 是 前所未聞 」 。 究竟 如何 出淤泥而不染 ? 那麼 , 這些 凹凸不平 的 葉片 表面 究竟 是 怎麼 回 事 ? 一 片 葉子 的 自潔 效應 , 視 其 相對的 「 可溼性 」 而 定 。 大家 都 聽 過 可溼性 , 不過 這 是 十分 獨特 的 科學 性質 。 在 「 可 溼 」 的 表面 上 , 水滴 形狀 極為 扁平 , 與 葉片 表面 形成 的 接觸角 很 小 ( 見 圖 2.3 ) 。 而 在 高度 「 不可 溼 」 的 表面 , 水 會 形成 幾近 球狀 的 液滴 , 接觸角 很 大 , 大 到 將近 一百八十 度 。 如果 一 個 表面 具有 許多 小 突起 , 這些 突起 又 是 由 防水 物質 所 構成 , 那麼 水珠 就 會 「 坐 」 在 突起物 的 頂端 , 並 受到 下方 空間 內 的 空氣 所 撐墊 , 而且 水 與 表面 之間 的 接觸 面積 也 因 這些 突起物 而 大幅 減少 。 密密麻麻 的 微小 隆起 , 竟然 能 撐 得 住 它們 上方 的 物體 , 這樣 怪異 的 性質 , 正 可 用 「 僧人 臥 釘床 」 這 種 不可思議 的 錯覺 來 說明 。 僧人 在 釘床 上 怎麼 可能 躺 得 住 呢 ? 說穿 了 根本 毫無 奧妙 可 言 。 在 「 僧人 臥釘床 」 的 標準 示範 裡 , 一 片 大小 足夠 讓 整 個 人 躺上去 的 板子 上 約 有 一千 根 鐵釘 , 人 不僅 可以 躺臥 其 上 , 還 能 在 身 上 另 置 一 塊 木板 , 做成 人肉 三明治 。 接著 還 可 在 躺臥 者 的 胸口 放 一 塊 磚頭 , 用 鐵鎚 擊碎 磚塊 ; 對於 躺 在 釘床 上 的 人 以及 敲 磚 的 人 而言 , 唯一 的 危險 其實 是 四處 飛散 的 碎石塊 , 因此 護目鏡 是 這 個 實驗 的 必備品 。 事實 上 , 體重 受到 一千 根 釘子 分散 後 , 施加 於 尖端 的 力道 其實 不足以 刺穿 皮膚 , 不過 直覺 上 我們 還是 認為 , 不管 釘 了 多少 根 鐵釘 , 人 一定 被 刺 得 很 痛 。 那麼 , 將 巨觀 世界 的 僧人 演出 縮小到 蓮葉 表面 , 就 變成 水珠 停 在 隆起 的 尖端 了 , 況且 空隙 之間 的 空氣 受到 壓縮 , 還 會 提供 額外 的 浮力 。 因此 , 之所以 有 自潔 效應 , 是 因為 灰塵 掉落 在 表面 時 , 與 表面 的 接觸點 很少 , 一旦 下 起 雨 , 灰塵 與 水 的 附著力 就 會 大於 灰塵 與 表面 的 附著力 , 於是 灰塵 便 隨著 水珠 從 突起物 上方 輕快 滾過 , 一同 脫離 表面 ( 見 圖 2.4 ) 。 經過 巴斯洛特 的 研究 , 自 潔 效應 最 顯著 的 當 屬 荷花 ( Nelumbo nucifera , 亦 稱 蓮花 ) 3 。 荷花 原本 在 德國 不 容易 栽種 , 不過 巴斯洛特 成為 波昂 植物園 園長 之後 , 便 著手 為 自己 準備 合適 的 樣本 。 一九八八年 左右 , 巴斯洛特 確定 了 蓮花 就 是 自我 淨化 藝術 的 最佳 代表 , 為 古老 的 傳說 譜出 迷人 的 結局 。 由於 蓮花 有 著 神祕 的 色彩 , 我們 理所當然 會 以為 自潔 能力 乃是 這 種 植物 所 特有 , 或者 最 起碼 也 是 蓮花類 植物 的 葉片 才 具有 這 種 效應 。 但 巴斯洛特 很 清楚 , 這 是 一 種 物理 效應 , 完全 是 一 種 共通 的 性質 , 任何 表面 只要 具有 大小 合宜 的 顆粒 , 並 由 防水 材質 構成 , 皆 能 展現出 相同 的 自潔 效果 。 蓮花 效應 初 出 江湖 __UNDEF__ 一九八八年 , 巴斯洛特 知道 這 項 發現 有 希望 成為 科技 產品 , 於是 開始 想 辦法 吸引 化學 大廠 的 注意 ; 他 稱 這些 公司 為 「 萊茵幫 」 、 「 那些 全球 大 玩家 」 , 指 的 是 拜耳 ( Bayer ) 、 赫司特 ( Hoechst ) 、 巴斯夫 ( BASF ) 、 德固薩 ( Degussa ) 等 德國 化學 大廠 。 他 耍 了 個 花招 , 在 葉片 上 擠 了 一些 膠水 , 讓 看倌 們 眼睜睜 看 著 膠水 滾落 卻 不著痕跡 。 那些 務實 的 實業家 拒絕 輕易 相信 眼前 所 見 , 一 開始 他們 認為 巴斯洛特 對 膠水 動 了 手腳 , 還 拿 了 一 條 自製 的 膠水 產品 做 實驗 , 結果 並 無 不同 。 專門 研究 表面 塗布 的 專家 無法 接受 居然 得 向 植物 取經 , 他們 只 說 : 「 喔 , 只有 生物 才 有 這 種 事 。 」 隨後 的 五 年 , 工業界 乏人問津 , 歷經 這樣 的 挫敗 , 巴斯洛特 認清 , 他 必須 做出 自潔 效應 的 技術 展示品 才 行 。 於是 他 製作 了 一 支 蜂蜜匙 , 具有 手工 自製 的 細微 粗糙 矽化 表面 , 用 這 種 湯匙 把 蜂蜜 從 罐 中 舀出 , 只要 稍稍 傾斜 就 能 全部 流光 , 一 滴 也 不會 殘留 在 湯匙 上 ( 見 圖 2.5 ) 。 然而 這 只 是 展示品 , 還 不 算是 科技 產品 : 「 要 以 穩定 的 方法 做出 蓮花 表面 實在 非常 困難 , 所以 我們 這 種 手工 製作 的 表面 並 不 是 真的 可以 拿來 使用 。 不過 , 最初 的 這些 成果 是 一 項 突破 , 我們 一 拿來 向 業界 夥伴 展示 , 他們 立刻 心服口服 。 活 的 植物 縱有 再 優異 的 特質 , 也 沒辦法 達到 相同 的 說服力 。 」 巴斯洛特 向 大家 證明 , 植物學家 不僅 能夠 成為 技術 發明家 , 他 這 位 植物學家 還 擁有 公關 的 觸角 。 巴斯洛特 覺得 需要 有 個 更 簡潔 有力 的 詞彙 , 來 形容 「 具有 奈米 結構 表面 的 自潔 材質 」 , 因此 在 一九九二年 創造 了 「 蓮花 效應 」 一 詞 , 作為 自潔 產品 的 正字標記 。 名稱 中 之所以 非 有 蓮花 不可 , 是 因為 蓮花 確實 是 這 種 效應 的 最佳 範例 。 即便 如此 , 他 當時 並 沒有 意識到 這 個 名稱 有 多麼 貼切 : __UNDEF__ __UNDEF__ 一九九五年 , 我 在 德國 洪堡 學院 對 一 群 印度 學生 演講 , 事 後 他們 來 找 我 , 並 說 : 「 在 我們 的 宗教 裡 , 它 是 純潔 的 象徵 。 」 我 說 : 「 我 知道 。 」 他們 又 說 : 「 你 知道 為什麼 嗎 ? 」 我 當下 以為 會 是 「 因為 佛陀 藏身 在 蓮葉 之下 保護 自己 」 這 類 匪夷所思 的 答案 , 結果 不 是 。 你 會 在 中文詩 和 梵文詩 裡 發現 , 這些 詩句 描述 了 蓮葉 如何 出淤泥而不染 。 巴斯洛特 於 一九九四年 七月 申請 專利 之後 , 蓮花 效應 正式 列入 西方 發明 名錄 。 接著 於 一九九七年 , 他 針對 蓮花 效應 發表 了
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