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文讯 Word Power
闲情絮语
师法自然

在希腊神话中,戴达罗斯(Daedalus)为了脱困,以蜂蜡粘贴羽毛造出双翼,与儿子伊卡洛斯(Icarus)飞离囚禁二人的克里特岛。展翅高飞的感觉太美妙,伊卡洛斯忘记了父亲的告诫,愈飞愈高,翅膀上的蜡被太阳熔化,结果坠海身亡。折翼的伊卡洛斯到底是追求突破的英雄,还是不自量力的狂妄少年,见仁见智。重要的是,戴达罗斯以凡人之身,通过观察、模仿鸟儿,突破人类局限,实现了在天空翱翔的梦想,堪称以自然为师的范例。这虽然是虚构的故事,但在现实生活中,不少设计师和发明家的天才点子,的确源自大自然。

“黐头芒”与魔术贴

有些植物的种子或果实带有倒钩,藉依附人类衣物或动物身体而传播,例如牛蒡、苍耳。广东人统称这类植物为“黐头芒”。一九四一年,瑞士工程师梅斯倬(George de Mestral)狩猎归来,衣服和猎犬的毛上沾满了牛蒡小刺果。梅斯倬“芒刺在背”,非但没有惶恐不安,反而感到好奇。他用显微镜仔细观察,发现刺果表面布满微小的刺钩,所以能钩住衣物纤维。梅斯倬灵机一动,如果把一片布满钩子的布料和一片布满环圈的布料叠压在一起,不就可以牢牢紧扣,发挥和钮扣、拉链一般的功能吗?从物色合适材料到机械加工,经近廿载努力,梅斯倬终于设计出能大量生产的魔术贴。魔术贴在上世纪六十年代问世,起初无人问津,大家都不知道这种古怪东西有何用途。美国太空总署独具慧眼,率先把魔术贴用于太空任务,在无重环境中固定物件。魔术贴从此打出名堂,逐渐广泛应用于各行各业,更成为我们生活上的好帮手。

猫头鹰、翠鸟与子弹列车

日本JR新干线500 系子弹列车车头线条修长,外型帅气,车速又快,曾夺最佳设计奖,是许多铁路迷的心头好。然而,当初测试时,噪音问题曾令研发人员一筹莫展。子弹列车在高速行驶时,车顶的集电弓与气流碰撞,发出巨大的气动噪音。工程师仲津英治(Eiji Nakatsu)热爱观鸟,后来从鸟类身上取得灵感。他想起猫头鹰是鸟类的潜行狙击好手,能悄无声息地飞近猎物,然后施以致命一击。他率领的团队参考猫头鹰翅膀上独特的锯齿状羽毛和其他消音特征,经过数年研究,终于开发出翼型集电弓,大大降低气动噪音。

研发人员当时还面对一个难题:列车驶出隧道时产生轰隆隆的巨响。仲津英治这次想到翠鸟从空中俯冲入水中捕鱼时同样经历阻力遽变,但这些色彩鲜艳的鸟儿喙部特别细长,入水时所产生的阻力很小,几乎不会激起涟漪。他于是仿照翠鸟的喙部设计出新型子弹火车头。这个设计不但减轻了噪音问题,还提升了车速,节省耗电量,新干线最酷最炫的车型亦由此生。

莲花效应

莲花“出淤泥而不染,濯清涟而不妖”,自古以来是高洁的象征。荷叶上轻盈滚动的露珠,晶莹可爱,也引来文人墨客写下不少名言佳句。韦应物咏道:“秋荷一滴露,清夜坠玄天。将来玉盘上,不定始知圆。”苏轼却叹“曲港跳鱼,圆荷泻露,寂寞无人见。”乾隆帝则别出心裁,喜用荷露烹茶,认为水质“轻于玉泉者唯雪水及荷露”。

德国植物学家巴斯洛特(Wilhelm Barthlott)也为莲花深深着迷,但他感兴趣的却是莲叶表面何以总是洁净亮丽。他用扫描式电子显微镜观察,发现莲叶表面原来布满数不清的微小凸块,而且具有疏水的蜡质层,因此水很难附在其上,只会聚结成水珠。每当风吹叶摇珠落,就带走了荷叶上的灰尘。巴斯洛特把莲叶这种自洁功能称为“莲花效应”,并用这个原理研制出一把用来舀蜂蜜而没有半点留的汤匙。随后,研究机构研发出更多应用方法,例如建筑外墙涂料、自洁玻璃等,以后说不定还会有自洁餐具、自洁衣物呢。

地球生已有四十五亿年之久,蕴藏无尽奥秘。天地万物,花鸟虫鱼,莫非良师。《庄子》有云:“天地有大美而不言,四时有明法而不议,万物有成理而不说。”人类苦苦思索的难题,大自然可能早有答案,只等待心怀谦卑、观察入微、刻苦钻研的人去发现。

遭一蹶者得一便,经一事者长一智。
《新编五代史平话 • 汉史》