松毬 就 會 收合 ; 遇到 出太陽 這 類 溼度 較 低 的 日子 ， 松毬 就 會 張開 。 為什麼 松毬 會 因為 溼度 一會兒 張開 、 一會兒 收合 呢 ？ 原因 在於 松毬 中 的 種子 。 松毬 的 表面 覆蓋 一 層 「 鱗片 」 ， 種子 位於 鱗片 之間 ， 當 鱗片 反 捲 產生 縫隙 ， 帶 著 「 翅膀 」 的 種子 就 會 像 螺旋槳 一樣 旋轉 ， 飛到 遠方 。 順帶 一 提 ， 松毬 種子 的 翅膀 很 像 蜻蜓 翅膀 。 若 種子 淋溼 就 無法 飛 得 遠 ， 因此 松毬 會 在 出太陽 、 溼度 較 低 的 日子 打開 鱗片 ， 讓 種子 飛出去 。 松毬 究竟 是 利用 什麼 樣 的 機制 來 感應 溼度 ， 藉 此 打開 或 收合 鱗片 呢 ？ 事實 上 ， 松毬 是 由 兩 層 性質 不同 的 纖維 構成 的 ， 內側 纖維 無論 溼度 高低 都 不會 伸長 或 收縮 ; 外側 纖維 在 溼度 較 高 的 環境 容易 伸長 ， 溼度 較 低 的 環境 就 會 收縮 。 由於 這 個 緣故 ， 當 外在 環境 的 溼度 較 低 ， 外層 纖維 就 會 收縮 ， 使 鱗片 反 捲 ， 向 外 張開 ; 相反 的 ， 當 溼度 較 高 ， 外側 纖維 就 會 伸長 ， 使 鱗片 閉合 。 於是 有 人 利用 松毬 的 結構 特性 ， 研發出 新 的 纖維 。 這 款 纖維 由 兩 個 部分 構成 ， 包括 不會 因 溫度 變化 的 核心層 ， 以及 容易 吸附 水氣 的 包覆層 。 溼度 高 的 時候 ， 核心層 不會 產生 變化 ， 但 包覆層 會 收縮 。 因此 ， 纖維 乾燥 時 是 直 的 ， 纖維 弄溼 時 ， 包覆層 就 會 吸收 水氣 並且 變彎 。 松毬 對 溼度 很 敏感 __UNDEF__ 溼度 低 的 日子 __UNDEF__ 應用 松毬 結構 的 纖維 __UNDEF__ 已經 成功 研發出來 ！ 開闔 的 松毬 __UNDEF__ 溼度 高 的 日子 __UNDEF__ 翅膀 __UNDEF__ 種子 __UNDEF__ 種子 __UNDEF__ __UNDEF__ 在 不 流汗 或 氣候 乾燥 的 時候 ， 利用 上述 纖維 製成 的 衣服 ， 纖維 與 纖維 之間 緊密 排列 ， 縫隙 變小 ， 可 將 衣服 內側 的 溼度 維持 在 一定 程度 ， 讓 穿著 者 感覺 舒適 。 相反 的 ， 遇到 流汗 或 溼度 較 高 的 情況 時 ， 纖維 與 纖維 之間 的 縫隙 就 會 變大 ， 促進 水蒸氣 揮發 。 簡單 來 說 ， 無須 穿脫 衣服 就 能 自動 調節 衣服 內 的 溼度 ， 讓 穿著 者 感到 舒適 愉快 。 擁有 這 類 機能 的 纖維 就 是 智慧型 織品 。 今後 很 有 可能 會 開發出 更多 功能 的 智慧型 織品 ， 例如 在 纖維 裡 埋入 可以 測量 體溫 和 脈搏 的 感測器 ， 只要 穿上 衣服 就 能 管理 身體 狀況 。 感測器 還 能 連上 網路 ， 方便 使用 者 管理 數據 。 除此之外 ， 也 有 人 將 松毬 的 開闔 機制 運用 在 遮陽板 上 。 在 溼度 較 高 的 早晨 和 傍晚 ， 遮陽板 會 收 起來 ， 讓 更多 陽光 進入 室 內 。 在 溼度 較 低 的 白天 ， 遮陽板 就 會 張開 ， 遮蔽 強烈 陽光 ， 避免 室 內 溫度 過 高 。 這樣 的 機制 可以 運用 在 許多 用途 上 。 模仿 松毬 的 生理 機制 __UNDEF__ 穿上 智慧型 織品 __UNDEF__ 享受 極致 舒適 ！ 還 能 運用 在 這些 製品 上 __UNDEF__ 將 熱氣 蓄積 在 衣服 裡 。 水蒸氣 揮發 。 穿上 這 件 衣服 後 再 也 不會 覺得 悶熱 。 自動 開啟 的 遮陽板 __UNDEF__ 早晚 關閉 __UNDEF__ 白天 打開 __UNDEF__ 為什麼 __UNDEF__ 我 踩高蹺 __UNDEF__ 的 技術 __UNDEF__ 這麼 厲害 __UNDEF__ 啊 ？ 哼 __UNDEF__ 汽車 側邊 的 小 突起 ， 靈感 來自於 什麼 動物 ？ ① 遊隼 ② 旗魚 __UNDEF__ ② 旗魚 。 汽車 側邊 的 小 突起 稱為 穩定 鰭 ， 安裝 穩定 鰭 之後 ， 可以 維持 車體 穩定 ， 減少 燃油量 。 吸塵器 集 塵 後 會 壓縮 灰塵 垃圾 的 體積 ， 這 項 靈感 來自於 什麼 動物 ？ ① 兔子 ② 狗 ③ 貓 __UNDEF__ 嘶嘶 、 喀噠 、 喀噠 、 嘶 __UNDEF__ 踢 __UNDEF__ ③ 貓 。 貓 利用 舌頭 上 的 小 刺 把 舔 起來 的 毛 弄小 ， 廠商 運用 這 項 特性 壓縮 垃圾 體積 。 雪 胎 上 的 溝紋 源自 什麼 動物 ？ ① 企鵝 ② 北極熊 ③ 海豹 __UNDEF__ 我 要 __UNDEF__ 晒 衣服 啊 ， __UNDEF__ 這樣 我 __UNDEF__ 怎麼 晒 ？ 等一下 ， __UNDEF__ 我 去 找 東西 __UNDEF__ 來 代替 …… __UNDEF__ ② 北極熊 。 北極熊 腳掌 也 有 相同 溝紋 ， 當 水 滲入 雪胎 的 小 凹槽 ， 可 避免 車子 打滑 ， 乘坐 起來 也 很 舒服 。 第4 章 __UNDEF__ 以 生物 為 靈感 發想 的 最 新 技術 【 模仿 形狀 】 　　 __UNDEF__ 目標 是 打造 更 快速 的 新幹線 ！ 自從 開業 以來 ， 新幹線 的 外形 持續 變化 ， 實現 了 高速化 、 安全 和 省 能源 的 目標 ， 也 成功 降低 噪音 。 事實 上 ， 新幹線 的 外形 源自於 某 種 生物 的 姿態 。 新幹線 是 在 一九六四年 ， 也 就 是 舉行 東京 奧運 的 那 一 年 正式 營運 。 第一 代 （ 初代 ） 的 0 系 新幹線 載客 時速 超過 兩百 公里 ， 由於 車頭 外觀 的 關係 ， 一般 大眾 稱 它 為 「 團子鼻 （ 圓 鼻頭 ） 」 。 如今 新幹線 推出 了 各式各樣 的 車輛 ， 將 旅客 運送 至 日本 各 地 。 最 高 時速 為 三百八十二 公里 ， 載客 時 的 最 高 時速 也 有 三百二十 公里 。 於 一九九七年 正式 通車 的 「 希望號 」 屬於 500 系 新幹線 ， 載客 時速 高達 三百 公里 ， 是 當時 最 快 的 高速 鐵路 。 不過 ， 500系 新幹線 從 研發 到 正式 上路 ， 經歷 了 各 種 困難 挑戰 。 舉例 來 說 ， 想要 實現 高速化 的 目標 ， 不只 會 產生 噪音 ， 還 會 增加 耗電量 。 為 了 解決 這些 問題 ， 必須 在 外形 上 下工夫 。 參照 上方 的 500 系 新幹線 照片 ， 就 會 發現 車頭 （ 第一 節 車廂 ） 是 尖 的 ， 這 是 它 最 大 的 特徵 。 尖車頭 占 第一 節 車廂 的 一半 以上 ， 長達 十五 公尺 。 據說 這 是 參考 某 種 鳥類 外形 獲得 的 設計 靈感 ， 各位 知道 是 哪 一 種 鳥 嗎 ？ 劃時代 的 500 系 新幹線 __UNDEF__ 「 希望號 」 __UNDEF__ 夢想 中 的 高速 鐵路 __UNDEF__ 日本 新幹線 的 外形 變化 __UNDEF__ 歷代 新幹線 __UNDEF__ 初代 0 系 新幹線 300 系 新幹線 500 系 新幹線 N700 系 新幹線 __UNDEF__ __UNDEF__ 答案 是 擁有 漂亮 鈷藍色 羽毛 的 翠鳥 。 翠鳥 是 很 有名 的 捕 魚 高手 ， 擅長 埋伏 在 水 邊 的 樹枝 上 捕 魚 。 當 牠 發現 獵物 ， 就 會 迅速 俯衝 入 水 裡 ， 此時 不會 激起 水花 ， 因此 不會 驚動 水 裡 的 魚 。 這樣 的 特性 最 適合 狩獵 。 翠鳥 俯衝 入 水 中 卻 不會 激起 水花 的 原因 在於 鳥喙 的 形狀 ， 翠鳥 的 鳥喙 又 尖 又 細長 。 這 個 形狀 可以 減少 俯衝 入 水 的 衝擊 力道 ， 不 容易 激起 水花 或 產生 噪音 。 500 系 新幹線 的 第一 節 車廂 就 是 從 翠鳥 的 鳥喙 形狀 獲得 靈感 ， 設計 製造 而 成 。 細長 尖銳 的 車頭 可以 減少 空氣 阻力 ， 降低 噪音 。 500 系 新幹線 問世 之後 ， 新幹線 的 外形 仍然 持續 進化 中 。 一九九九年 推出 的 700 系 新幹線 採用 特殊 設計 ， 進一步 降低 噪音 。 以 500 系 新幹線 為 例 ， 尖車頭 占 第一 節 車廂 的 比例 過 大 ， 會 使 車輛 不 容易 轉彎 ， 搭乘 人數 也 會 變少 。 為 了 改善 這些 問題 ， 700 系 在 開發 時 就 決定 縮減 第一 節 車廂 的 長度 。 第一 節 車廂 還 採用 如 下圖 所 示 的 獨特 外形 ， 不僅 能 減少 噪音 ， 還 能 輕鬆 轉彎 ， 減少 左右 搖晃 ， 讓 乘客 坐起來 更 舒適 。 由於 車頭 外形 近似 鴨嘴獸 的 嘴 ， 被 日本人 暱稱為 「 鴨嘴獸 」 。 還 有 其他 模仿 生物 外形 的 例子 ， 有 一 種 獨木舟 的 船首 模仿 翠鳥 ， 船尾 則 模仿 鴨嘴獸 的 嘴 ， 可以 提升 速度 ， 遇到 障礙物 也 能 靈活 躲避 。 捕 魚 高手 — 翠鳥 __UNDEF__ 翠鳥 700 系 已 在 2020年 退役 ， 現在 營運 的 是 N700 系 。 700系 新幹線 與 鴨嘴獸 的 嘴 ， 真的 好像 。 500 系 新幹線 的 外形 與 翠鳥 尖尖 的 鳥喙 形狀 ， 十分 相似 。 持續 進化 的 新幹線 __UNDEF__ 未來 會 走 什麼 樣 的 風格 ？ 寧靜 夜晚 的 獵人 — 貓頭鷹 500 系 新幹線 以 改善 車體 設計 的 方式 減少 噪音 。 事實 上 ， 用來 取得 電力 的 「 集電弓 」 也 是 噪音 來源 。 貓頭鷹 的 羽毛 可以 解決 這 個 問題 。 貓頭鷹 的 特色 是 平臉 和 朝向 前方 的 雙眼 。 貓頭鷹 是 夜行性 動物 ， 以 老鼠 為 主要 食物 。 平臉 就 像 拋物面 天線 ， 可以 有效 聚光 或 收集 聲音 。 貓頭鷹 的 雙眼 在 暗處 也 能 清楚 視 物 ; 牠 的 雙耳 位於 臉部 的 左右 兩 側 ， 可 捕捉 細微 聲音 ， 感測 聲音 的 位置