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無法 辨識 。 回顧 科技 發明 史 , 一 種 概念 要 得到 驗證 , 通常 得 經過 三十 年 左右 , 等到 效能 達到 某 種 程度 後 , 精緻度 才 會 大為 改進 , 很多 方面 也 才 會 改善 。 此外 , 光 憑 又 細 又 密 的 剛毛 還 不行 , 與 表面 接觸 的 數目 要 夠多 , 這 表示 一排排 的 剛毛 必須 能夠 彎曲 , 才 能 順著 表面 的 形狀 接觸 得 服服貼貼 , 研究 人員 戲稱 , 這些 毛 一定 得 「 柔柔 順順 」 才 行 。 要 達到 這 個 目的 , 或許 可以 採用 有 彈性 的 襯底 , 或 使 毛桿 具有 柔軟度 。 費林 表示 : 「 不見得 非 用 軟 毛 不可 , 也 可以 使用 硬 的 材質 製作 剛毛 , 拉長 削薄 後 便 能 使 剛毛 變軟 。 就算 你 用 的 是 鋼鐵 , 以 此 方法 做成 一 根 毛 , 也 一樣 能夠 很 柔順 。 不過 如果 毛桿 過 軟 , 反而 會 塌下來 纏 在一塊兒 。 」 費林 很 羨慕 壁虎 身 懷 十 種 不同 層次 的 柔順度 : 匙 突 能 彎曲 , 再來 是 匙 突 毛 , 接著 是 剛 毛 , 然後 有 趾墊 … … 等等 , 最後 到 壁虎 腳 和 壁虎 的 身體 。 相較於 壁虎 的 十 種 柔順度 , 一般 膠布 就 只 有 兩 種 , 一 是 柔軟 有 黏性 的 表面 , 二 是 可 彎曲 的 襯底 。 也 可以 說 , 除了 微細 結構 之外 , 壁虎腳 擁有 複雜 的 機制 , 不但 可以 黏住 , 也 可以 鬆開 。 牆 上 的 壁虎 四 腳 張 得 開開 , 很 像 相撲 選手 的 架式 , 而且 一舉一動 都 精準 無比 , 這 與 黏 不 黏 得 住 無關 , 而是 為了 提供 簡單 的 鬆開 機制 。 如果 有 個 酷似 壁虎 的 機器人 想要 攀爬 垂直 的 牆面 , 就 需要 類似 的 複雜 腿部 機制 。 奧特姆 / 富爾 / 費林 的 團隊 於 二○○四年 五月 十八日 取得 壁虎 運作 機制 的 專利 。 一旦 要 讓 某 項 發明 商業化 , 申請 專利 的 流程 必定 既 微妙 又 重要 。 之所以 微妙 , 是 因為 你 不能 等到 技術 完全 落實 才 提出 申請 , 到時候 八成 有 其他 人 會 以 些微 之 差 捷足先登 ; 你 也 不能 太早 申請 , 因為 專利 必須 涵蓋 一 項 技術 的 每 個 延伸 應用 。 舉例 來 說 , 專利 若 只 明確 限定 一 種 方法 來 達成 某 一 特定 目的 , 但 實際 上 卻 有 很多 種 方法 ; 或者 專利 所 申請 的 條件 非常 狹隘 , 譬如 只 申請 尺寸 、 反應 溫度 或 材質 , 那麼 其他 人 只要 運用 這些 內容 以外 的 條件 , 就 能 繞過 該 項 專利 了 。 因此 , 一 項 專利 必須 具備 法律 方面 的 周延性 , 就算 提出 的 所有 可能性 尚未 完全 實現 也 沒關係 。 於是 , 專利會 包含 一 堆 看 了 頭昏 的 請求 項目 , 以 壁虎膠 的 專利 申請案 為 例 , 申請 專利 範圍 就 列 了 三十四 個 請求 項目 , 包括 從 活生生 的 壁虎 取得 剛毛 , 乃至 後續 的 一 系列 製造 技術 。 專利 中 寫 著 : 「 可 自 活體 採集 數十萬 根 剛毛 , 失去 剛毛 的 活體 並 不會 喪命 。 」 奧特姆 的 團隊 展示 一 塊 簡易 的 壁虎 膠皮 , 順著 膠布 排列 的 三 排 壁虎 剛毛 發揮 黏功 。 壁虎 剛毛 不會 在 接觸 表面 留下 黏性 物質 , 可以 一再 使用 , 幾乎 不 限 次數 , 而且 失去 剛毛 的 壁虎 也 會 長出 新 毛 。 當然 , 這 種 做法 僅 是 為 了 驗證 想法 , 未來 絕不 會 用 這 種 方法 製作 壁虎 膠布 。 以 壁虎 剛毛 製成 的 貼布 非常 好用 , 原因 在於 產生 附著力 的 方式 。 壁虎 是 先 以 趾墊 抵住 表面 , 再 往 上 拉抬 , 於是 沿著 接觸 表面 的 形狀 產生 穩定 的 壁虎 黏力 ( 就 像 前面 所 說 , 只 用 壁虎 膠布 貼住 單手 , 就 足以 讓 整 個 人 黏 在 天花板 上 ) 。 不過 趾墊 若是 以 某 個 角度 由 表面 拉開 ( 壁虎 正 是 運用 這 種 鬆脫 機制 ) , 黏附力 就 沒 了 。 貼布 纏繞 手指 的 狀況 也 很 類似 , 你 若 順著 貼布 的 形狀 往 外 拉 , 則 拉力 最 強勁 。 就 像 費林 說 的 : 「 唰 一 聲 就 撕掉 了 。 它 不會 黏住 皮膚 上 的 毛 , 所以 撕 的 時候 不會 痛 。 」 壁虎 效應 : 自然 吸附力 的 最佳 代言人 __UNDEF__ 「 壁虎膠 」 已 有 多 得 數不清 的 應用 潛力 , 而且 無疑 還 有 更多 尚未 想到 的 用途 。 除了 家用 標準 的 乾式 膠布 之外 , 一 整 組 剛毛 還可以 用來 夾緊 、 攜帶 、 放開 微小 物件 , 例如 微電子 元件 。 顯微 手術 顯然 也 是 可以 應用 的 項目 。 此外 , 由於 壁虎 的 剛毛 可 循 某 個 方向 夾緊 東西 , 因此 能 用 在 微型 機械 中 當做 夾具 。 壁虎 的 專利 說明書 大膽 涵蓋 了 各 領域 : __UNDEF__ 本 項 發明 的 技術 還 包括 其他 應用 範圍 : 捕蠅紙 、 機器人 的 腳 或 履帶 、 用來 攀抓 的 手套 或 墊子 、 無塵室 製程 工具 、 不會 刮傷 表面 也 不 留 殘渣 或 疤痕 的 微型 光學 操作 設備 、 微型 掃帚 、 微型 真空 設備 、 去除 晶圓 的 缺陷 、 針對 個別 微粒 進行 光學 定位 與 移除 、 攀爬 、 開關 控制 等 , 以及 黏貼 玩具 、 美術 指甲 、 無聲 扣件 、 防止 黏附 於 特定 地點 的 基質 、 磁碟機 的 清潔片 、 便利貼 、 OK繃 、 半導體 傳輸 、 衣物 鈕釦 等 。 壁虎 的 故事 與 蓮花 效應 非常 相似 。 數十 年 來 , 人人 都 認為 壁虎 身 懷 著 某 種 魔力 , 其實 附著 原理 無關乎 生物 的 行為 舉止 、 活生物 組織 或 任何 特定 的 化學 結構 。 壁虎 的 原理 就 如同 蓮花 效應 , 來自於 特定 奈米 結構 的 共通 性質 。 事實 上 , 柏克萊 團隊 發表 論文 後 , 曾 聽 很多 奈米 製造 領域 的 研究 人員 說 , 他們 沒辦法 避免 奈米 結構 互相 黏成 一 團 , 壁虎 效應 的 共通 程度 可見一斑 , 而 那些 研究 人員 現在 就 知道 原因 了 。 在 動物 王國 中 , 並非 只有 壁虎 才 擁有 優良 的 抓握力 。 除了 壁虎 之外 , 甲蟲 、 蒼蠅 、 蜘蛛 、 其他 蜥蜴 等 , 也 都 由於 腳 上 的 細毛 而 具有 優異 的 附著力 。 德國 杜賓根市 ( Tübingen ) 的 馬克士 普朗克 研究所 有 個 團隊 發現 , 這些 生物 的 體型 與 剛毛 之間 的 關係 , 有 個 極為 簡單 卻 明顯 反常 的 規則 : 體型 愈 大 的 動物 , 剛毛 末梢 的 分叉 就 愈 細小 。 這 在 我們 聽來 或許 覺得 很 奇怪 , 因為 對於 不能 漫步 在 天花板 上 的 人類 和 其他 生物 來 說 , 足部 面積 並 不會 隨著 體重 變重 而 等 比例 增加 。 舉例 來 說 , 大象 的 腳 比 人類 的 腳 大 , 但 長度 不 合 比例 , 這 是 因為 動物 重量 的 增加 與 長度 立方 成 比例 , 而 足部 面積 的 增加 則 與 長度 平方 成 比例 。 如果 一 隻 動物 的 體長 ( 包括 腳長 ) 倍增 , 牠 的 重量 會 變成 八 倍 , 而 足部 面積 只 變成 四 倍 。 總之 , 較 大型 動物 必須 有 符合 比例 的 寬闊 大腿 和 腳 , 以便 支撐 體重 。 但 對於 可以 黏附 在 表面 上 的 動物 來 說 , 則 必須 盡可能 增大 附著力 , 而 相同 的 規則 放 諸 四海 皆 準 : 剛毛 愈 多 , 附著力 愈 大 。 因此 , 體型 較 大 動物 如 壁虎 , 由於 體重 比較 重 , 剛毛 的 密度 就 必須 比 蒼蠅 這 類 體型 小 的 動物 更 高 。 如果 以 單位 面積 的 剛毛 數目 與 體重 的 關係 來 看 , 可 得到 一切 科學 相關性 中 最 簡單 的 圖形 : 一 直線 。 這 說明 了 大自然 奈米 技術 的 重要 通則 : 不同 生物 的 腳毛 密度 , 已 演化成 符合 各 個 生物 的 體重 。 仿生 黏附 裝置 的 始祖 : 魔鬼 氈 __UNDEF__ 壁虎 的 機制 並非 第一 個 對 人類 有用 的 天然 黏附 機制 。 最早 的 這 類 仿生學 實例 , 是 以 「 維可牢 」 ( Velcro® ) 為 商標 的 黏扣帶 ( 即 俗稱 的 魔鬼氈 ) 。 Velcro __UNDEF__ 真是 個 好 名字 , 是 由 velour ( 天鵝絨 ) 與 crochet ( 針織品 ) 的 字首 所 合成 , 其中 vel- 意指 這 種 織物 在 技術 方面 如同 天鵝絨 , 都 是 由 絨毛 組合 而 成 的 織物 , 方法 是 切斷 棉紗 而 產生 豎直 的 布邊 或 絨毛 ; 其次 , crochet __UNDEF__ 的 英文 發音 很 像 撕 起 魔鬼氈 那 尖銳 刺耳 的 招牌 聲響 。 這 名字 實在 妙不可言 , 因為 魔鬼氈 製造 龍頭 維可牢 公司 卯起來 正名 , 大肆 宣傳 「 維可牢 」 是 該 公司 註冊 的 商標 名稱
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