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    第1考 雨傘

    打從原始時代「舉著一片蜂鬥葉擋雨」以來,

    「雨傘」這種東西就沒什麽進化嘛?

    每逢下雨天,我們最該感謝的就是雨傘。能保護我們不被冷颼颼的雨水淋濕,折疊起來就如一根能收進提包的棒子。這麽文明的利器,要是還有意見的話簡直該遭天譴了。可是,在「從古至今都毫無變化」這點上,也沒什麽道具能比得上它。雖然曆經各式各樣的細微調整,它的原理不過就「在一根棒子上架個圓頂」,亦即靠一個香菇型的東西擋雨,這和原始時代的人「在頭上舉著一片蜂鬥葉遮雨」的原理完全一樣,不是嗎?

    翻開曆史,早在公元前的中國、東方及羅馬等地,傘就已經是我們熟知的形狀了。當時的達官貴人拿它來遮蔭蔽日,把它搞得像是權力的象征。日本也在公元五五二年從百濟聖明王※派來的使者處收到這玩意兒。收到它的欽明天皇※,也覺得這傘用來遮蔭特別舒服。真不愧是舶來品,連天皇都被耍了。

    十三世紀時,義大利人發明了能夠開闔的傘—十七世紀起用來擋雨,而成為「雨傘」,當時的模樣就和我們所用的雨傘非常近似了。到了一七八八年,英國出現一個偉人。有位名叫喬那斯·漢威的商人,撐著雨傘昂首闊步走在倫敦的大街上。在當時的倫敦,傘被視為女性用品,有錢人下雨天都習慣乘馬車出門的,所以漢威的行為引來眾人嘲笑。然而他這種頗具勇氣的行動,終於讓雨傘在英國的男性社會推廣開來了。可見無論什麽事都必須有人當開路先鋒才行。

    自傘發明以來,用途雖然有所變化,但好像依舊是傘。那麽,未來又將如何?

    背景設定在二〇一九年的《銀翼殺手》※,片中雖然出現了握柄會發光的雨傘,但是外型照舊。而描寫二〇五四年世界的電影《關鍵報告》※中,雨傘也不過就那普通模樣。看樣子就算到了未來,傘也不過就是把傘。毫無進化到這種程度,說好聽點是它完成度已經夠高;舉個難聽一點的比喻,就像烏龜或蟑螂一樣,從兩億年前直到現在,形態都沒有任何改變!

    然而電影《複仇者》卻出現了劃時代的雨傘:直徑不到兩公尺的透明球體,人就在裏麵一麵滾動一麵向前走。雖然原本好像是用來在水上行走,可是有了這種裝置,不但雨水無法從側麵刮進來,兩手也可以自由活動。以雨傘來說可謂完美無缺。

    【球型的「傘」是出現在《複仇者》中。這部描述英國諜報員與企圖操縱氣象以征服世界的邪惡科學家戰鬥的間諜動作片,由有雷夫範恩斯、酈瑪舒曼、史恩康納萊等人主演。】

    問題就在於出入球體的方法。在電影裏是拉開拉鏈就出來、泄掉空氣就癟下去了。恐怕進去時也得打開拉鏈,然後用壓縮空氣等方法使其膨脹,借空氣壓力使之保持球型吧。

    可是我想,這樣的「傘」一定很怕刮風。直徑2公尺的話,隻要在每秒10公尺的風速下,就會承受高達9.6公斤的風壓。或許會覺得這比體重輕得多,沒啥關係,但球體是隻要用比自身重量還小的力量就足以輕鬆滾動,因此若不想被吹落河裏、或是滾到路上遭車撞死,就得經常努力靠體重迎風壓上去才行。那種感覺就像逆風爬坡。假設風速是每秒20公尺,對一個體重約70公斤的人來說,就像在爬一道隱形的33度斜坡※。在這麽陡的斜坡上根本不可能站得住,不是摔落河裏,那就滾到馬路上等著被車撞吧。

    不過這構想的確很了不起。說不定現實世界真有這種劃時代的雨傘,隻是我不知道而已?基於以上想法,我們去拜訪了以全力開發新型雨傘而著稱的SHU's Selection※股份有限公司。

    ※百濟聖明王

    受中國南朝梁冊封為百濟王。公元五二三~五五四年在位,聯合新羅攻打高句麗,又為對抗新羅而與日本友好,外交手腕堪稱八麵玲瓏。逝於與新羅交戰時。人人皆知將佛教傳入日本的是他,其實傘也是。

    ※欽明天皇

    日本第29代天皇,繼體天皇嫡子,用命天皇之父,聖德太子的祖父。至於在位期間則眾說紛紜。

    ※《銀翼殺手》

    一九八二年根據菲利普狄克之科幻小說改編的美國片,導演雷利史考特,由哈裏遜福特、魯特格爾哈爾、黛瑞漢娜等人主演。

    ※《關鍵報告》

    二〇〇二年美國科幻驚悚片,史蒂芬史匹柏執導,湯姆克魯斯、柯林法洛等主演。背景設定在「能事先預測犯罪而加以防止」之未來世界。

    ※《複仇者》

    一九八八年美國片,敘述特工探查氣候異常事件,改編自一九六〇年代大受歡迎的英國同名影集。耶利米謝奇克(Jeremiah S.Chechik)指導。

    ※33度的斜坡

    風壓會滾動球體,站在裏麵的人得將體重壓向上風處,兩股力量相抵消,球體才會不動。當風速每秒20公尺時,球體要滾動33度才會靜止,所以此時裏麵的人站立的地麵也會傾斜33度。

    ※SHU's Selection

    一九八六年設立。原本接受海外名牌委製,因對外國廠商將進貨價一千二百圓的傘以一萬圓售出的做法有所質疑,九一年自創品牌。目前已創造出每支五百圓的「超值500」和「Water Front」「Charcoal Express」「Sunny Booth」等品牌。以一萬圓的技術研發五百圓的傘,正是林兄引以為傲之處。

    超小型、超細型、一按就能開闔……

    最先進的雨傘!科學得令人感動!

    SHU's Selection的展示廳裏陳列著色彩繽紛的雨傘,有如百花齊放。這些都是公司董事長林秀信先生的作品。而林先生也將這些傘視若己出,一把一把拿出來向我們仔細說明介紹。

    最先令我受到衝擊的,就是一把半徑達75公分的大傘!什麽?傘骨竟是玻璃纖維製!看到這把傘時,仿佛整顆心都被吸上了晴空。

    我很喜歡大傘,在它巨大圓頂※保護的遼闊空間底下散發一股溫暖祥和。但是我最討厭的就是容易折彎的傘骨。稍微受點衝擊就彎腰駝背,這麽沒骨氣,真是不可原諒;偏偏想把它擰直的時候,又頑固死硬地不讓我擰直,真令人火大。然而根據杠杆原理,傘越大就表示傘骨越容易折彎。要做得大,又要顧及耐衝擊性,想來還真是兩難啊。

    而這把玻璃纖維製的大傘,一口氣將以上困擾都解決了!我對此讚不絕口,林先生還把支撐圓頂的傘骨用力壓彎給我看,當然,毫發無傷地複元了。沒錯沒錯,我就是想找一把這樣的傘啊!

    而在看了一按就能開闔的自動傘實際演示後,長久以來百思不解的謎就解開了。這種功能我雖聽說過,但從以前就覺得很不可思議。傘的開、闔動作都得耗能,一般的自動傘在打開時隻需輕輕一按,可是收攏時就得花上比普通傘更大的力氣,因為收傘時所施加的動能必須轉變成裏麵彈簧的位能,蓄積起來。如果開闔都隻需輕輕一按,那能量是在何時注入的呢?

    答案其實很簡單。收傘時將傘柱頂端抵住地麵,握柄用力一頂,就行了。因為這麽做的同時,彈簧會變形,然後喀地一聲鉤住,蓄積的彈力位能就可以用在開傘收傘的時候。即使在傘的世界,「能量守恒」法則也依然存在喔。

    參觀完畢,我們還訪談了林先生許多事。在此能透露給大家的還有最先進的三種傘※:「超迷你口袋傘」「平板口袋傘」「鉛筆傘」。每一種折疊起來都是15到23公分大小,而且重量隻有200公克不到。

    打開超迷你口袋傘一看,內部精細的構造令我歎為觀止。每根傘骨都是各由兩根支架交錯成連續的平行四邊形而構成,因此中央的圓筒部份可以縮短到隻有8公分上下,而且傘骨都能折疊成五段開闔。這原理就跟從前夜市賣的「魔術伸縮手」一樣。而可動的部份有些是用金屬卡榫※固定合葉,有些地方則是用交叉的棒狀結構互相滑動構成,感覺上,與其說這是在設計台上產生的構思,不如說是專業工匠親手找出的最適切構造。

    而令我一看就覺得大感興趣的是平板口袋傘。它折疊起來的樣子正如其名,從側麵看來是個2公分×5.5公分的長方形平板。既然打開來是圓形的傘,為何折疊起來會變成這種形狀?

    開闔數次後我不由得為之驚歎。六根撐開傘布的傘骨※,呈對角的兩根可直接折疊,剩下的四根則因中央圓筒部份※的形狀所致,可以巧妙並到已收好的兩根傘骨旁。這形狀讓我聯想到昆蟲型機器人,不禁脫口讚道:「這真是未來的雨傘啊!」林先生則是滿麵笑容看著我:「謝謝,謝謝!」

    【右邊是一般折疊傘,左邊則是能5段折疊的「超迷你口袋傘」。真的僅如手掌一般。更驚人的是隻賣525圓!林老板的哲學就是價格品質兼顧。也請小心別買到劣質仿冒貨。】

    我終於明白了,林先生是個愛傘之人。他無論無時無刻都想著關於雨傘的事情,例如「傘骨是絕對必需的嗎?」「非得有傘布不可嗎?」等等。但就是這樣子想著想著,不知不覺的就達到了目前的境界。

    歸途中我不禁思索,既然造傘專家都這麽說了,那雨傘就永遠保持這形狀了嗎?不,應該還有什麽地方會存在某種可能性才對啊!我這個門外漢就來略盡棉薄之力,想出一把顛覆常識的雨傘吧!

    ※圓頂

    專業術語稱為「翅膀」。

    ※最先進的三種傘

    後來他們又生產更先進的「MobilePen」、「MobileFlat」。前者收起來是長16公分、直徑4.3公分的小圓筒,後者則是長15.5公分、厚2.5公分的小平板。

    ※金屬卡榫

    直徑長度都僅數公厘的圓筒,一側開口裝了狀似高禮帽的零件。要插入這兩個零件間的凹槽,需以相嵌方式接合,不能卡死,這時就得用專門工具壓扁,使其不滑脫。壓扁時的裂縫很像鴿眼,故又稱「鴿目」。林兄說有兩道裂縫最理想,若隻有一道也可以。成品檢查時若發現沒有裂縫或者有三道以上的都要挑出重做。這就是「值一萬圓的技術」。

    ※六根撐開傘布的傘骨

    專門術語為「母骨」,而在母骨下支撐它的另一根稱為「承受骨」。

    ※中央圓筒部份

    專門術語稱「轆轤」。

    想靠回旋傘骨打飛雨水,

    必須有音速4倍的速度!

    那麽,該從哪兒開始著手好呢?發明多半是出自於對現有事物的不滿,所以先把現行雨傘的問題盡量挑出來,再來試著想想解決的方法吧。

    講到用傘,我個人覺得壓力最大的就是「要把傘布折好」這件事,尤其是折疊傘,用完得把被傘骨夾住的傘布一一拉出來整理好,然後捏著傘布邊緣卷起來。一旦用了就得反複進行這種需要耐性和細心的作業,但像我這種把細心耐心都放在娘胎忘了帶出來的人,這過程簡直就像是在賽之河岸※堆石頭的痛苦修行。

    如果沒有傘布的話,就不必這麽辛苦了。問題是這樣一來要用什麽擋雨?以前應該有人說過:「高速旋轉隻剩傘骨的雨傘,就可以打飛落下的雨滴吧?」雖說這麽做會給四周的人添不少麻煩,不過就原理來想,應該辦得到吧?

    問題就在於雨滴落下的速度。雨滴大小在0.1公厘到3公厘左右,越大落下速度就越快。最大速度約是秒速9公尺,所以隻要能擋住這個速度的雨滴,就等於無論多大的雨都OK了。

    要把以不同間隔落下的雨滴打飛,就得讓一根傘骨轉過去時,在雨滴落下的距離和傘骨上下厚度相等的時間內,讓下一根傘骨轉過來就行了。在此,我們將傘骨厚度和雨滴直徑同樣設定成3公厘好了,那麽,雨滴以秒遠9公尺落下3公厘的距離,隻需3000分之1秒!一把傘有8根傘骨的話,那就得讓傘骨在3000分之1秒內轉動45度才行。這麽一來,雨傘就必須每秒轉375次!如果傘骨半徑是60公分的話,傘骨前端的速度會達到音速4倍!

    這種傘已經不隻是給人添麻煩而已了,根本是殺人凶器啊!如果想減慢轉速,不是得增加傘骨厚度,就是須增加傘骨數目。傘骨厚度增加的話會增加空氣阻力,隻會更難轉。那增加傘骨的話……等一下!加到無限根的時候,不就是普通的傘了嗎?

    不過,這個點子還有別的發展方向。如果把呈板狀的傘骨排成某個角度,轉動時就會吹出風來,借這股風力吹開雨滴,不就行了嗎?

    要擋住以秒速9公尺落下的雨滴,就得吹出秒速9公尺以上的風才行。但這又產生一個問題了。向上吹風的反作用力會把傘向下壓,對吧?計算一下這反作用力,差不多有11公斤——這麽重的傘,誰拿得動啊!

    【本文中沒有詳細寫明,但如果傘骨像圖中那樣與傘柄垂直,就算能把雨滴打飛,也會濺到傘下。這點我也明白,要防止這點,讓傘骨的角度朝向斜上方旋轉就行了。】

    既然不能省略傘布的話,那就來想想不要有固定形狀、亂折一通也可以的雨傘吧。

    用形狀配憶合金※來做傘骨和傘柄如何?這種金屬隻要在一定溫度成形,溫度下降後就可以自由變形,溫度一上升,又會恢複原貌。隻要讓它成形為傘開的形狀,平常就能卷起收到口袋或提包裏。隻要裝顆四號電池,再接一條電熱線,打開開關,它就會張開變成一把傘。用完之後,因為雨水使它溫度下降,所以又可以自由卷起來帶著走。

    這不就得了嘛!正如此想著,又注意到一個問題:要讓熱度傳導到整把雨傘,是要花時間的!而且這麽一來,隻要走進比較暖和的房間,傘會突然在口袋裏打開!這樣可就麻煩了。

    於是我又想到一個主意:傘柄裝進一個傘型氣球,平常就隻是傘柄,一按按鈕,裏麵的壓縮空氣就噗地一下子把氣球灌飽!

    其實這是從與林先生的談話中得到的啟發。林先生的夢想是造出一把原子筆大小、用過即可丟的雨傘,並且價格壓低到一百圓以下!若采用我說的這個點子,不就可能做到了嗎?林先生?

    編輯新保先生則說,「帶傘出門※」這事本身就是個令人受不了的大麻煩。所以他想到的是一個能飄在你頭頂、然後自動跟著你走的雨傘。原來如此。氦氣氣球飄在頭頂上,裝個感應器就能讓它認得主人,再裝個小型馬達,就可以行動了……以上等等,就技術上而言都是做得到的。問題是,氣球也一樣很怕風吹啊。既然如此,幹脆像氣球一樣綁根線拉著走不就好了?

    各位讀者不妨也來試想看看各種雨傘的可能性吧!說不定其中就有一把能夠改變雨傘的曆史喔!

    ※賽之河岸

    佛教認為死去孩童的靈魂會聚集至此思念父母,唱著「疊第一個為父親,疊第二個為母親」的歌,堆疊石頭作佛塔,但是會有惡鬼跑來踢散作亂。還好有地藏菩薩抱著他們說:「從今以後就把我當成你們在冥土的父母吧。」多麽悲哀的故事啊。悲哀程度和筆者的邋遢程度有拚。

    ※形狀記憶合金

    哥倫比亞大學一九五一年發現形狀記憶效果,當時材料為黃金與鎘,另有鎳與鈦、銅與鋁及鎳等組合。其原子排列構造在高溫下為富彈性的沃斯田鐵(Austenite),低溫時則呈可塑性高的麻田散體(martensite)。高溫時成形,冷卻後達到Ms點(麻田散體變態開始點)就會轉變為麻田散體,隻需很小力量就可變形。溫度上升至As點(沃斯田鐵變態開始點)則又會變回沃斯田鐵,回複為成形時的狀態並充滿彈性。利用此一性質可製造胸罩、手機天線、醫療器材、人工心髒、馬達、熱引擎等,主要多采用鎳鈦合金。

    ※帶拿出門本身就很麻煩

    為了這種人,實際上也有種商品叫做「卷在手上的傘」。手把能自由彎曲,所以可以把傘卷纏在肩膀上,兩手就自由了。不過,還要特地把雨傘卷來卷去,不也很麻煩嗎?

    第2考 刮胡刀

    用鋒利的刀片刮臉皮以切斷其上的體毛,

    這種行為太危險了吧!

    少年要成為男人,非得爬上許多台階不可。而這「長大成人的台階」可不是那麽簡單輕鬆的,一不小心摔下來可就要受不少傷痛啊。

    刮胡子,就是危險的台階之一。我幹嘛講得這麽委婉呢?因為我就是從「刮胡子」台階重重摔下過的人啊。

    那是我高一的春天。一方麵要展開新的校園生活,另方麵也要在借宿的地方展開新生活。我當時初生之犢不畏虎,就在開學當天早晨,在借宿處學長※的指導下,挑戰刮胡子的初體驗。

    我的工具是一柄T字型可拋式刮胡刀。學長很親切地囑咐教導我:「塗上肥皂,然後逆警胡須生長方向刮過去。可別睡昏頭,把刀子橫向劃過去喔。」我一麵高興地想著但願各種事情都能像這樣有前輩指導,一麵就照他教的刮下去,這時上唇傳來一股又像燙又像冰的刺痛感。肥皂洗掉一看,刮出一道將近5公厘的傷口啊!雖然不覺得有多嚴重,但刮胡子的傷口還真是又痛又癢,有股難以忍受的刺痛感。就這樣,高中開學第一天如此光輝燦爛的日子,我就隻能在這股又痛又癢的不舒服感中度過了。

    從此以後我就視T型刮胡刀為畏途,再也不敢碰它。結果隻好用電胡刀了,可是這也有一段不堪回首的遭遇。有天早上我想直接躺在被窩裏刮胡子,結果搞得臉上、胸前、被窩裏到處沾滿胡渣。明明隻有兩條路可選,我卻偏偏兩條路都遇上了慘痛經驗,多麽不幸的人生啊。

    然而我也不想一輩子都當個怕刮胡刀的膽小鬼——用銳利的刀片在臉上刮來刮去以切斷體毛的行為,本來就很危險嘛!難道刮胡子就沒有更安全又更安心的方法嗎?

    首先,就來複習一下我們的祖先是如何與胡子奮戰不懈吧。

    翻開百科全書,據說舊石器時代的男性是用貝殼、獸骨、鯊魚的利齒、打火石碎片等物品刮胡子。嗚哇!痛死人了啦!這些東西真能拿來刮胡子嗎?與其說是刮,不如說用它們來割臉皮還差不多吧!我想太古時代的少年一定是帶著滿臉割傷的痕跡才能轉大人,真是了不起。

    古埃及的貴族都是戴假發而剃光頭,圖坦卡門法老王也留著很漂亮的長須,所以他們一定有修剪胡須的方法。他們用的是月眉型或短斧型的青銅剃刀,可是青銅器不能像鐵器一般淬煉※,所以應該很鈍。為了刮胡子,古埃及人大概也吃了不少苦頭吧。

    【舊石器時代用貝殼、獸骨、鯊魚利齒、打火石碎片等物品刮胡子,古埃及則用青銅剃刀。那麽鈍還能拿來刮胡子,古代人的臉皮都很厚嗎?】

    為了避免格鬥時被敵方揪住,古羅馬帝國鼓勵士兵盡量剃光頭發及胡須。雖然公元前六世紀就出現了折疊式剃刀,但據說許多人還沒開戰前就被剃刀刮傷了,因此並不普及。那這些士兵又該怎麽辦呢?據說是用剪刀剪或拔掉胡須。更令人吃驚的是,他們竟還懂得拿動物油脂做成脫毛劑使用。原來打從兩千六百多年前起就已經有人和我一樣苦於刮胡子了呀,真不知是該為人類的偉大而感動,還是該為自己的毫無進步而生氣。

    進入中世紀後,隨著德國的佐林根和英國的雪菲爾等城鎮鑄刀技術發達,剃刀也變得越來越鋒利了。據說音樂家蕭邦因為演奏鋼琴時觀眾隻會看見他右邊的臉,所以就隻刮左臉的胡須,右邊留下來。有空玩這種小把戲,就表示他刮起胡子一定是非常輕鬆愉快了。

    然後到了一八四七年,英國人首先想到T字型刮胡刀,從此以後刮胡子這事兒就變成現在我們習見的景象了。那麽,自此以後刮胡子的技術就不再有任何進步了嗎?

    ※借宿處學長

    久富靜彌學長,不知現在可好?

    ※淬煉

    讓刀刃更堅硬的加工法。鋼鐵的原子排列方式因溫度而異,高溫時較堅固。若在燒得通紅時急速冷卻,原子就會因為來不及改變排列方式而保持高溫時較堅固的排列,此加工過程即為「淬煉」。但相對的也會因為過硬而過脆,所以也有輕微加熱再慢慢冷卻的方式,讓鋼鐵得到適合的硬度。

    雙層刀片、三層刀片、止滑鋼絲,

    終於演變成四層刀片的震動刀頭!

    我們來到舒適牌(Schick)刮胡刀日本分公司※,這是一家世界級大企業,接待室也很高級,散發出令人沉靜的氣氛。本來我還擔心會不會冒出什麽可怕的大人物,萬一講了不得體的話會不會惹對方生氣等等,結果出來接待我們的行銷經理赤鬆裕介先生是個非常年輕而親切的人,真是太好了。

    看到我們如此安心,赤鬆先生一麵向我們展示各種樣品,一麵介紹他們公司的產品及曆史。

    最初的產品真是充滿衝擊性:一塊長方形金屬板下麵加了一根垂直方向的握柄,然後在金屬板上裝了一片雙刀的刮胡刀片,僅此而已。講白了就隻是個把剃刀固定成T字型的道具,完全看不出有任何安全設計。拿這種東西刮臉,無論有幾條命大概都不夠用,以前的男人還真是強悍啊。聽我這麽說,赤鬆兄告訴我們:「這刮胡刀的正式名稱是『安全剃刀』,之所以特別要加上『安全』二字,為的就是要提醒大家,剃刀這東西再怎麽說都是很危險的。」原來如此,為了讓大家有此認知,還真是下了不少功夫啊。

    其中一項產品就是在日本一九六〇年代出現的舒適牌噴射刮胡刀(injector),一個小小的立方體,上麵有塊金屬板可以滑動,手不必摸到刀片就能替換。新保兄一看到就說:「啊,我老爸用過這個!」這麽一提我才想起來,我爸好像也用過呢。想來我們老爸年輕時也曾為替換刀片能有這種飛躍性進步而高興過吧。

    然後,一九七二年出現了雙層刀片。第一層刀片切斷胡須、同時將須根稍微拉出毛孔,第二層刀片再接著剃掉殘餘須根,如此就能刮得比較幹淨。曾以胡渣特濃聞名的職棒選手畏量茂雄是一九七四年退休的,然而退休前的那兩年他下巴的胡渣似乎淡了不少,有機會的話可以找出他之前之後的照片來比較一下。

    一九七八年發明了振動刀頭,九一年發明了弧型雙層刀頭,九八年發明了立體振動雙層刀頭,刮胡子的技術也朝向配合臉頰弧度而進步。其中最令人感動的就是從八六年起列為標準配備的「friction&smoother」。「friction」意指摩擦,在刀片前加裝一種類似橡皮、比較不滑利的材質,「smoother」則是用沾水就會溶解的潤滑劑為材質,裝在刀片後方。這麽一來,刀片前方比較不滑、後麵則較滑利,如此皮膚就會繃緊、讓其上的毛發聳立,因而比較容易切斷。理發師傅幫客人修臉時也會邊刮邊將客人臉部皮膚繃緊,而靠這兩種質材就能重現職人的熟練動作,這樣的專業智慧真令人耳目一新。

    而到了九五年,刮胡刀界發生了革命性變化。為了防止剃刀橫滑割傷皮膚,設計出鋼絲纏繞刀片,當年K-1格鬥賽麥可貝納選手在廣告裏那副「沒割傷耶!」的喜悅表情,至今仍令人記憶猶新。從那以後,大概再也不會有像我這樣因為第一次刮胡子就割傷、從此對刮胡子一事抱有心結的少年了吧。這個時代終於宣告結束了。

    最後,我們看到了最新式的「ouattr0 4 energy」(創4紀),四屠刀片、friction&smoother、安全鋼絲,刮胡刀界三大發明全部到齊,而且刀片用馬達帶動,以每秒200次、0.1公厘的振幅震動,就像斧頭砍樹一般,刀刃不斷來回以切斷毛發。

    #【上方就是請到K-1選手「克羅埃西亞戰警」麥可貝納拍攝廣告的「Quattro 4 energy」(創4紀)。附安全鋼絲的四層刀片震動刀頭以每秒200次的速度來回震動。下方則是本文中介紹的初期T字型剃刀。是非常古典的設計。】

    果然,刮胡刀界的曆史也是不斷翻新啊。而更令我驚訝的是,這些細膩的改良竟然都是由美國人完成的!因為太過於「近在眼前」,會有種「這是日本自己開發的吧」之錯覺,然而舒適牌的確是美國公司沒錯,粗枝大葉的老美竟在如此細微的物品下這麽多功夫,人類對於刮胡子所投入的熱情也可見一斑。

    既然如此,咱們也來加油吧!來想出一個可以一口氣解決男人所有刮胡子難題的刮胡刀吧!

    ※舒適牌刮胡刀日本分公司

    位於目黑。公司首頁「日本舒適牌的腳步」單元寫著「一九六〇(昭和三十五年)將噴射式刮胡刀引入日本」,但沒注明公司何年創建。有本書叫《舒適牌70%股份的軌跡》(西山和宏著,鑽石社出版),有興趣者請自行參閱。

    ※長島茂雄

    一九三六年二月二十日生於千葉縣佐倉市。五八~七四年擔任東京讀賣巨人隊選手,職棒明星。漫畫或動畫中都常把他本人畫進去,如《超能野球紅不讓》、《魔投手》等,畫麵中往往過度誇張他臉上的濃密胡渣。

    ※麥可貝納

    一九六九年生於南非的K-1格鬥選手,九五年出道,二〇〇六年退休。原是職業拳擊手,也因此讓K-1大賽認識了拳擊的重要。毫不畏懼藍眼武士安迪·福格與暴君彼得·阿特那一擊必殺的踢擊,被踢中了也依然向前突進,仿佛重戰車般勇猛。退休後繼續擔任教練指導後進。

    ※四層刀片

    我問:「接下來會推出5層刀片嗎?」「那得看情形。」但之後對手吉列牌推出了新產品「吉列鋒隱動力5+1刮胡刀」,刀片增加到6片。這樣下去還會增加到7片嗎?

    在兩千五百部小型機器人的活躍之下,

    每天早上隻要十秒就能刮好胡子!

    要構思未來的刮胡刀,首先非得翻越一堵高牆不可。若想掌握現有刮胡刀的問題,自己一定要先用用看才知道。可是我從三十年前人生第一次刮胡子就把上唇刮破以來,就再也不敢碰T字型刮胡刀了,雖然拿到了舒適牌給的樣品,還是忍不住害怕。可是,為了未來,也隻好硬著頭皮試一試了!

    舒適牌的赤鬆兄說過,幹燥狀態下的胡須,其強度約等於同樣粗的銅線※,所以很難切斷。但是隻要弄濕了,強度就隻剩下原來的三分之一了。所以最好在洗完澡後用溫熱的濕毛巾敷臉,這樣是最完美的。接著塗上刮胡膏。首先來試試初期的雙層刀片吧。因為它沒有止滑鋼絲,所以千萬不可橫著滑動。一刮下來,有股胡子被刀片牽引的感覺,就這樣一口氣刮下去真的好嗎?我一邊心裏祈禱一邊用力刮下,手上傳來一股沙沙的觸感——喔,感覺還不錯嘛。

    為免得意忘形而受傷,改用附有止滑鋼絲的四層刀片試試看。這次手感就很輕了,感覺刮得很銳利。最重要的是,有止滑鋼絲真是太好了!有一瞬間我也想相信赤鬆兄或麥可貝納說的,故意把手橫滑一下試試看……不過終究還是沒勇氣這麽做。

    有馬達震動的創4紀,刮起來幾乎沒有施力的手感,就像輕輕撫觸著臉龐一樣,刮起來的感覺真是不可思議。

    試用後的感想就是很舒服,以前的精神創傷完全煙消雲散了。不過還是有問題存在。首先是刀孔堵塞。赤鬆兄說過,刮胡子時也會刮下與胡渣等量的老化角質和皮脂等等,而這些廢渣會與胡渣及刮胡膏混在一起,殘留在刀片之間,而且就算用熱水也很難洗掉。雙層刀片的時代可以在刀片間裝個滑動板,把廢渣像壓切石花菜凍那樣頂出來,現在的四層刀片則得用熱水衝洗,讓廢渣從刀片後的隙縫流掉,然而實際上試了一下,就會明白根本衝不幹淨。目前正試著在刮胡膏裏混入能分解皮脂的成份,以解決這當務之急。

    而最需要從根本解決的問題就是「過程太麻煩」。每次都要先敷熱毛巾、塗上刮胡膏、刮胡子,然後洗掉刮胡膏、把臉擦幹淨、再把刀頭清幹淨等等。想來就像茶道或結婚儀式或照著筆順寫書法,非得按著順序一個步驟一個步驟來——刮胡子難道沒有更簡單、更快捷的方法嗎?

    當下立刻想到的招數是:把脫毛劑溶在水中拿來洗臉。可是一查才知道,脫毛劑會刺激皮膚,而且味道很刺鼻,不適合塗在比腿部敏感許多倍的臉部,光是靠近鼻子就有被那味道薰昏的危險。

    既然胡須的硬度足以與銅線匹敵,那用雷射光燒斷它如何?把普通的刮胡刀刀片改成橫向板狀的鐳射光線連續照射就行了。鐳射光束設為厚1公厘、寬5公厘,以秒速1公尺的速度移動的話,隻需要—瓦的出力就足以燒斷胡須了。剃刀的英文是razor※,所以這招就命名為Laser razor啦!

    問題是皮膚會不會燒痛?因為皮膚的色素比毛發來得淡,比較不易吸收光能,所以塗上一層反射性護膜乳霜的話,應該就沒問題了吧。

    還有個更好的法子可以讓人坐享其成,就是讓大量1公厘的小型機器人在臉上爬行,由它們用剪刀或鐳射把胡須切斷。雖然這情景想來有點惡心,可是速度超快。成年男性的臉上約有兩萬五千根胡須,用兩千五百隻小型機器人去刮,就算一秒才能切斷一根,每天早上也隻要十秒就能刮完胡子了!而1公厘大小的機器人,就算有兩千五百隻,排成立方體的話也隻不過是每邊1.4公分、方糖大小的立方體,如此小巧玲瓏也是其魅力所在。

    【胡須直徑為0.1公厘,所以用1公厘大小的機器人就可以切斷它了。以目前的奈米科技來考量的話,開發刮胡子用機器人絕對不是夢!不過看起來會有點恐怖就是了……】

    乍看之下,這個點子或許有點荒誕無稽,然而誰也不知道未來的刮胡刀到底會演變成什麽樣子。畢竟,這隻是個三十年前因為沒有止滑鋼絲而從「刮胡子轉大人」的階梯上摔下來的家夥所想出來的啊。

    ※同樣粗的銅綫

    胡須直徑約0.1公厘,要切斷與此同粗的銅線,需有200公克的力量。

    ※英文是razor

    剃刀是razor,雷射光是laser,對英語圈的人來說,r與l的發音差異一清二楚,所以會看不懂這個同音笑點。(譯注:日語無法區分「l」與「r」,所以會混淆。)

    第3考 鬧鍾

    用令人不快的方式叫醒人,

    多麽不人道的機器啊!

    每到櫻花散落的暮春時節,全日本的工作場所和學校都會湧進一批批新人新生,每個人心裏都充滿著閃亮的希望。然而從另方麵來說,到了新環境不適應的恐怕也大有人在。

    尤其是剛從學校畢業的社會新鮮人。以前多的是時間,可以隨自己高興分配,突然變成每天早上九點甚至八點就得上班,而且新進職員還理所當然要提早半小時進公司。想必有不少人的身體都快吃不消了吧。畢竟人類也是一種生物,要適應新環境總得花點時間,這也是很自然的嘛。

    這時候不得不依靠的就是每天早上叫你起床的鬧鍾。鬧鍾還真是一種莫名其妙的白目機器。人家睡得正熟,偏偏在耳邊鈴鈴鈴鈴地大響特響!不然就是嗶嗶嗶嗶地大叫!要是哪個人幹出這種白目行為,不被揍死才怪。

    我從重考生時代一直到念大學,都是用嗶嗶叫的鬧鍾。重考時住在京都※,常受住在大阪的伯母照顧,這鬧鍾就是那位伯母送我的。「這種電子音是人類耳朵最不想聽到的」——我想,伯母說的這句話堪稱凝聚了所有鬧鍾設計之精髓。反正就是要讓人聽了難受痛苦,才能逼人醒來就對了。「喂,再不快點起來的話,這個討厭的聲音就會一直繼續下去喔!」這是多麽不人道的機器啊。

    到底是誰發明了這種惡魔般的機器啊?

    #【被喧囂的鈴聲或電子音叫醒真的會令人超不爽!話說回來,用溫柔的鳥鳴或流水聲是叫不醒人的……越火大就越不想起床——啊!真想能安穩地睡個好覺啊!】

    查了一下,看到一位鍾表匠的名字——寶璣(Abraham Louis Breguet)。一七四七年生於瑞士,一八二三年逝世,曾在巴黎開店。他創造出的優良鍾表具備自動上鏈、定時叫人、耐衝擊、報時、修正誤差等機能,堪稱藝術品等級。連瑪麗皇後※都向他下訂單,不過因為從訂作到完成要花上二十年,所以來不及交到這位貴客手中。

    令人注目的是,寶璣被稱為「讓時鍾的曆史進步了兩百年之人」。從現在起倒算兩百年也不過是一八〇七年,當時應該正逢寶璣的全盛期。要不是他讓時鍾進步了兩百年,現在的人就不必每天早上被討厭的鬧鍾吵醒了啊!

    不,仔細想想,寶璣隻是很會「製造」鍾表而已,並不像木工的祖師爺左甚五郎※是個發明家,說不定是其他人「發明」的。進一步調查下去,雖然沒能找到是誰發明鬧鍾的資料,不過倒是明白了機械齒輪式鍾表的由來。

    公元九六六年,有位修道士(後來還當上羅馬教皇※)為了讓人們知道祈禱的時刻,利用秤錘的重力轉動齒輪,作成能定時敲鍾的裝置。當然這也可以把人叫醒,就「能在預設時刻發出聲響」這一點來說,和鬧鍾是一模一樣的。啥?意思是說,機械齒輪式鍾表※在誕生之際就已經是「鬧鍾」了?

    回顧曆史,想像一下,打從那種會當當響的古老時鍾開始,就代表「能定時發出聲響的時鍾」其實並不是什麽特別的東西吧。之所以會變成用來把人吵醒的道具,也隻是因應人們的需要,把時鍾做成「能在你希望的時刻發出聲音」的商品而已。

    其後不知過了幾度星霜,隨著電子工程學發達,不但出現「不快點關掉聲音會越來越大」,還有「就算關掉也會繼續響下去」,以及「裝了輪子會跑,想關掉還得先抓住它」※的鬧鍾。然而,雖然技術不斷進步,唯一毫無改變的一點就是「用聲音把人吵醒」。

    聲音真的是最適合把人叫醒的手段嗎?如果隻是因為「發出聲響是最容易做到的」就沿用下去,那也太可惜了。人類除了聽覺之外還有視覺、觸覺、味覺、嗅覺等各種感官知覺啊。要是能利用這些的話,能不能製造出讓人舒服醒來的鬧鍾呢?

    ※重考時住在京都

    我最初打算考京都大學,以為一定考得上,所以借住公寓裏,結果落榜。無可奈何就在京大附近過了一年重考生活。

    ※瑪麗皇後

    瑪麗安東涅特(一七五五~九三),奧地利女王瑪麗亞的十一女,一七七〇年嫁給法國皇太子,皇太子即位為路易十六後她也當上皇後,過著奢華的日子。八九年爆發法國大革命,九三年被推上斷頭台。在《凡爾賽玫瑰》(舊譯《玉女英豪》)中扮演重要角色。

    ※左甚五郎

    雕刻家,代表作日光東照官的「睡貓」。根據《世界人物逸話大事典》(角川書店),生於一五九四,逝於一六三五或五一或六五年,眾說紛紜。出身地也有播磨國明石、紀伊國根來、讚岐國高鬆等各家說法(其實也不過三家而已)。姓伊丹,號宗惠。因是左撇子而得「左」的稱號,也有一說是沒有右手。生平記事錯亂至斯,唯獨出生年份一清二楚,真不可思議。

    ※後來還當上羅馬教皇

    西爾維斯特二世(Sylvester Ⅱ),公元九九九~一〇〇三年在位。大概都在忙關於千禧年的事吧。附帶一提,影星席維斯史特龍的名字就來自此人,可能史特龍的老爸很敬愛他吧。

    ※機械齒翰式鍾表

    機械式鍾表需要有齒輪等以固定速度回轉的「脫進裝置」。而此物的發源地,根據百科全書的說法是:「一說來自八世的中國,但也可能來自十三世紀歐洲。」若這「可能」為真,本文中的修道士就不可能有時鍾了。本文記述是參考網頁「TOKEI ZANMA時計三昧」。

    ※裝了輪子會跑的鬧鍾

    似乎是麻省理工學院學生的發明。在網路上查了一下,名叫「落跑鬧鍾Clocky」,可郵購,一台約49.99美元。

    隻有光線的刺激能溫柔地將人從深層睡眠

    誘導至淺層睡眠……

    搭乘地鐵來到京都北方市郊,山中一片煙雨蒙蒙,想來就是這樣的雨景,讓小野小町歎息,讓在北山種植杉木的川端康成寫下了《古都》吧。一麵沉浸於這些和正題無關的感慨中,我們來到京都工藝纖維大學的入口。工藝科學研究係設計經營工學組的小山惠美助理教授※,在還是鬆下電氣公司的研究員時代曾開發出劃時代的「把人叫醒」裝置,而且在一九九七年商品化。

    小山老師的著眼點就在於「光」。生物體內都有能調節生命活動周期的「生物時鍾」。之所以晚上會想睡,或者母雞孵蛋一定剛好孵二十一天,都是受這生物時鍾控製。然而每個人的生物時鍾之「一天」周期都有差異,而且,一般說來,都比二十四小時還稍長一些。因此如果放著不管,外界的時間和體內的生物時鍾就會差距越來越大。為了防止此一情況,每天早上當光線照入眼中,腦的的下視丘※及腦幹※等中樞神經係統就會開始作用,調快體內的生物時鍾,讓身體醒來。

    基於這點,體內生物時鍾每天早上都會校正,以配合外界時間來進行生命活動。而活用這個道理,就能讓人很舒服地自然醒來。這就是小山老師所開發的「生命周期覺醒台燈ASSA」,也有吊燈型。

    具體而言,就是這台燈能在三十分鍾內重現「從天際發白到旭日東升」的明亮變化。人腦若處於深層睡眠狀態,這台燈就能把人從深層睡眠漸漸誘導至淺層睡眠。雖然最後還是有鈴聲響起,不過那純粹隻是報時而已。此時就算使用者尚未醒來,也已經是處於淺層睡眠階段,所以不會被吵得很難受。

    【「生命周期覺醒台燈ASSA」的亮度會慢慢增強,模擬從黎明到天亮的過程,以引導人自然醒來。雖然也有鬧鈴,但隻是用來確認時刻。售價為三萬六百六十圓。】

    據小山老師說,能這樣叫醒人的方式隻有「光」。因為像聽覺等其他感官,就算慢慢增強刺激,也得刺激強到某個「閾值」的瞬間,人才會像打開開關般有感覺,所以就會變成「把人從深層睡眠突然叫醒」的結果。然而隻有對「光」,其刺激強度與反應可以畫出一條平滑的曲線,所以隻有慢慢提高亮度,才不會強迫人突然醒來。

    原來如此。在耳邊突然發出很大聲響,的確能把人吵醒,然而就算用慢慢提高音量這種高雅的方式,被吵醒的感覺還是會像突然被潑了桶冷水一樣。像是被人從耳朵裏灌水叫醒,當然會很痛苦啦。與其被星一徹※老爹那種方式叫起床,我當然比較希望能被溫柔的明子姐姐※叫起來呀。

    我正這麽想著,一旁的編輯新保兄問道:「像我這種常常一睡就睡到中午,就算天色大亮也照睡不誤的人,隻用光照一照叫得醒嗎?」

    針對這個問題,小山老師的回答是:「像這種生物時鍾已經完全混亂的人,應該尋求別的方法,將治療重點放在持之以恒地調回正常的生命周期才對。」

    人類是反複在睡眠與覺醒的波動中活下來的。一千年前的人配合大自然的律動作息,所以這種波動也是動態調節的。然而隻要看衛星空拍照片就知道,現在的人類在夜間也照樣活動,夜晚變得燈火通明,所以許多人的波動振幅也越來越小。若是能調整回原有的正常狀態,一定對健康大有助益,這才是當初開發覺醒台燈的動機所在。

    我一麵抄著筆記,心裏有很深的感觸。不該在規定好的時間把人叫起床,而是應該讓人恢複原本的生命周期才對。隻做個一兩次效果雖然很薄弱,然而就像蕩秋千,隻要持續擺動,擺動幅度就會越來越大,日積月累下去,就連新保兄那樣的人,也總有一天能照著自然的生命周期活下去的。這個構想的規模頓時變大許多。

    接著就得來想想能超越覺醒台燈的叫人起床器了。辦得到嗎?嗯,不試哪知道!

    ※小山惠美助理教授

    在鬆下電器時研究人類生活環境,參與按摩器及血壓計的開發。因為善於讀取睡眠時的腦波資料,被學長找來接手研究照明。其成果就是本文中的叫醒人裝置。

    ※下視丘

    屬於位在大腦下方間腦的一部份,與激素、自主神經係統等保持體內環境之「恒定性」(homeostasis)密切相關。

    ※腦幹

    連接大腦與脊髓的各腦部之總稱,包括間腦、中腦、橋腦、延髓等,但有時不包括間腦。其構造與機能在所有脊椎動物來說幾乎都相同。掌管維持生命的呼吸、心跳、肌肉運動等基本活動。

    ※星一徹

    漫畫《巨人之星》的角色,梶原一騎原作,川崎升繪圖。為了培養長子成為職棒選手,有時對他進行殘酷的特訓,有時還加入敵對陣營來對抗他。之所以如此嚴厲教育兒子,歸根結柢還是出於愛。

    ※明子姐姐

    星一徹的長女。經常躲在一旁偷看父親對弟弟嚴厲特訓,默默流淚,除了溫柔地勉勵弟弟,也不忘記讓他理解父親的愛,好讓弟弟星飛雄馬能再度站起來大喊:「爸爸!找要努力!」

    測定腦波,在睡眠變淺的瞬間

    加以柔和刺激……

    想要超越前人,就得從前人的成就學起。人類的睡眠可分為「腦的睡眠」(非快速眼動睡眠)和「身體的睡眠」(快速眼動睡眠),而非快速眼動睡眠,又可依照深淺區分為四個階段。聲音會將人從深層睡眠一口氣拉到淺層睡眠,所以被聲音叫醒是很不舒服的。光線則叮以慢慢使睡眠變淺,所以不會像聲音那麽可怕。以上就是小山老師所說關於叫醒人的要點。

    冷靜下來想想。從前有個叫《快默布斯卡》※的節目,裏麵有位創造了布斯卡的天才少年屯田大作,他發明過一種獨創的叫人起床裝置,隻要鬧鈴一響,整張床就會翻轉過來把人摔到地上。我小時候看了很感動,現在想來真是莫名其妙。這類想法就是完全不管人的睡眠階段,反正隻要時間到了就用個很強的刺激把人弄醒就好,這類叫人起床法要絕對嚴禁。

    那又該怎麽辦呢?要任睡眠慢慢變淺,除了光以外,大概很難有其他方法吧。但是,睡眠也是一種波動,睡眠中會反複進行快速眼動睡眠和非快速眼動睡眠,而後者的睡眠深度也會反複變動。那麽,測定人的腦波,然後在睡眠變淺的一瞬間給予柔和的刺激,這樣如何?

    當然,要測定腦波,就得在人頭上裝一大堆電極才行。想要舒服醒來,卻搞得連睡都睡不好的話,那就甭談了。但腦波是在頭的表麵測得的神經電壓變動,電壓發生變化,應該就會產生電波,雖然可能非常微弱,但若是用極其靈敏的天線,應該還是可以在遠距狀態下偵測到腦波吧。

    那麽,這「睡眠變淺的瞬間」到底發生頻率如何呢?根據《人類的容許界限手冊》(岡邦博等著/朝倉書店出版)記載的三個例子,綜合其數據來看,人類在就寢三小時左右,會達到最深的睡眠第四階段,如此反複二~三次,之後則是反複地進行三十~四十分鍾的第二階段,以及二十分鍾的快速眼動睡眠。快速眼動睡眠的睡眠深度大約等同於第一階段的睡眠。也就是說,在我們睡眠的後半段,每小時就有二十分鍾的機會可以叫醒。

    問題就在於該給予何種刺激才好?雖然已經證明了光最適合,但還是希望能想出別的方法。回想起來,我高中時曾有一次很舒服醒來的經驗。S兄※到借宿處找我時,剛好在睡午覺。他有急事,於是就騎坐在我胸口上。那種被叫醒的感覺就像是從汙濁的塵世轉生到極樂淨土一般,醒得非常爽快。S兄的老爸是醫生,曾經教過他:「人在吐氣的時候用力壓他的胸膛,他就會很舒服地醒來。」

    我仔細分析了S兄老爸的理論,便冒出了以下的想法。人吐氣時,體內才剛剛獲得氧氣,因此腦的活動較旺盛,所以處於比較容易醒來的狀態……話雖如此,因為尚未得到驗證也不能斷定,但總之我是很舒服地醒了,這點是事實。

    要再現S兄那種極樂的叫人起床方式,就在快速眼動睡眠的二十分鍾內,配合呼吸的鬆緊度,用被子綁住胸部睡覺就行了。若我的理論正確,在吸氣瞬間將氧氣吹向臉部,應該也有相同效果。如果同時還散布有森林浴效果的芬多精※(Pythoncidere),說不定能享受到人世間前所未有的愉快早晨喔!雖說「怎麽樣被叫起來最舒服」這件事是因人而異,但如果能商品化,還可以因應顧客需求加裝各種額外機能,這一來可會讓全國人民歡喜到熱淚盈眶吧。

    【芬多精是不錯啦,但是花香、味噌湯的香氣,或者充滿費洛蒙的女人香說不定更好。隻是這種叫人起床方式太夢幻,說不定反而讓人更想做夢而不想起來了?】

    啊,這個點子能否掀起風潮,全都得仰賴「遠距離腦波測定機」能否開發成功。這方麵的相關研究人員,萬事拜托了!我全都靠你們啦!

    ※《快獸布斯卡》

    少年發明狂屯田大作給蜥蜴吃了名為「特製黑鯛」的藥後所產生的怪獸。一開始體型很小,卻說「給我吃三十碗拉麵就會長大」,大作真這麽做了,它就巨大化變成身高2公尺的怪獸。平常隻有小六生的智力,但據說隻要把頭上王冠用熱水等等加溫,就會有大學生以上的智力。可是不論小六生或大學生都有許多種,這樣到底是笨還是聰明?

    ※S兄

    園田定彥。高中畢業後隻見過一次麵。現在是很健康的醫技人員。

    ※芬多精

    一九三〇年俄國(當時為蘇聯)植物學者B.P.Toknnh發現植物傷口會散發具殺菌作用的揮發物質,取名芬多精,原意是「植物的消滅力」。近年來盛行森林浴對身體好是芬多精所致的說法。雖然發現了很多可以稱為芬多精的物質,森林浴對身體好這也沒錯,但連發現者也不明了兩者間的關聯,故無法證實。

    第4考 洗衣機

    日本第一部國產洗衣機,在銀行員起薪

    隻有七十圓的時代,就要賣三百七十圓!

    日本除了北海道,全國各地都有梅雨季。每天不停下雨,雖然令人很想咒罵,但梅雨可是東亞獨特的現象,全年降雨量有三分之一都集中在這時期。所以要是沒有梅雨的話,水稻種不活了,故鄉的山明水秀沒了,而住在這小島上的一億三千萬人也都活不下去了。

    可是無論再怎麽宏觀,梅雨終究還是令人厭煩。最重要的一個原因,就是洗好的衣服都晾不幹。把穿的衣服脫下洗了晾幹再疊好以便再穿用,這整個循環過程全卡在「晾幹」這個階段,就此停擺。以生態係比喻的話,就好比草食動物突然全麵滅絕※所帶來的危機一般。結果就是屋子裏半幹不濕的衣服堆積如山,而衣櫥中卻是空空如也的尷尬狀況。

    可是就算沒有梅雨季,其實光洗衣服這件事,本身就有許多問題啊。首先來看看問題所在吧。要洗衣、晾幹、折疊衣物、有時候還要用熨鬥熨燙過,老實說,這工程還真是煩瑣啊。筆者在婚前也是自己洗衣服的,可是連晾也懶得晾,更別提還要折衣服了,就把洗好的衣服全部往衣架或是某種裝了許多曬衣夾的不知名器具(命名為X)上一掛了事,等幹了就連同衣架和物體X一起掛到壁櫥的橫架上,要穿的時候直接拿下來穿就好。當然,熨鬥這種東西對我來說根本如同來自異國的奇珍異寶一般,連看都沒看過啦。世上雖然推出過無數次號稱「全自動」的洗衣機,可是你們好歹連衣服也幫忙折吧,真要我講的話,最好連熨燙也順便一起做了,這才配稱為「全自動」嘛。

    【最近附烘幹功能的洗衣機也越來越受歡迎了,有了這個的話就不必一件一件拿出來晾幹,統統交給機器去做就好。但遇是沒辦法把幹衣服曡起來收好。科學如此發達的時代卻做不到這一點,不是很莫名其妙嗎?】

    但要是給從前的人聽到這番話,一定會罵這是「懶到該遭天譴」的願望吧。因為在還沒發明洗衣機之前,人們隻能每天每天都用盆子和洗衣板洗衣服。說來我們人類,究竟是如何拚湊出這一套繁複的作業順序呢?

    根據百科全書記載,早在公元前一八〇〇年的古埃及壁畫上,就有畫著人在石頭上用棒子捶打衣物洗滌的模樣,而且已經開始使用天然蘇打※作為洗潔劑了。在公元前八世紀的古希臘,詩人荷馬※也在《奧德賽》中,描述他見到勤勉少女們踩踏衣物以清洗之的情景。早在公元前六世紀,希臘就已經有了專業的洗衣店。而在日本,雖然從平安時代就已經使用火熨鬥來暖和鋪蓋,卻一直到江戶時期才開始使用熨鬥熨燙衣物。歐洲人則是到十六世紀才開始出現熨鬥這種東西。也就是說,不隻是洗衣服這件事,就連洗潔劑、洗滌方式和熨鬥等要素,都是很早以前就已經齊備了。

    但是相對的,洗衣服的專用道具,則是很晚很晚才出現的。例如令人發思古之幽情的洗衣板,其實是十九世紀才在歐洲出現。也就是說,人類自史上第一次有洗衣紀錄以來,三千六百多年內幾乎都是用手、腳或棒槌等方式洗衣服的。

    不過呢,隻要越過一堵高牆,馬上就會進步得很快,這也是世上常見的事。一八五〇年出現了手動洗衣機,而在一八六一年出現了用引擎驅動的洗衣機,一九〇〇年美國發明了電動洗衣機。而在一九二〇年代,終於出現了連脫水都能自動進行的洗衣機。真是奇跡般的七十個年頭啊。原來人類老早在二十世紀初就開始出現「洗衣板啊,好懷念呀」之類的感歎了。

    日本第一部國產洗衣機是一九三〇年芝浦製作所(現在的東芝)推出的「天空」。這部攪拌式洗衣機的圓筒形洗衣槽裏有四片扇葉來回運動。當時銀行員的起薪也不過才七十圓,而這部洗衣機價格竟高達三百七十圓!以現在的物價來說,相當於一百萬圓以上的超昂貴奢侈品。

    二戰之後,各家廠商的新產品如怒濤拍岸般接連推出。令人驚訝的是,在洗衣槽內用螺旋槳般的扇葉(正確名稱是pulsator)造成漩渦來洗滌衣服的設計,是日本洗衣機獨有的發明。歐洲的洗衣機是橫向回轉的鼓槽式洗衣槽,美國則是以攪拌式為主流。從這種多樣性※看來,表示洗衣機這東西還隱藏著不少尚未發掘出來的可能性。可能的話,真想要有名副其實的全自動洗衣機啊!

    ※草食動物突然全麵滅絕

    真要發生這種事,那可不隻是植物異常茂盛,肉食動物紛紛餓死就能了事的。因為以草食動物和肉食動物的屍體及排泄物為營養源的細菌也會滅絕,而這些細菌是植物的肥料。這一來植物也會滅絕。生熊係就和人穿的衣服一樣,還是要保持循環才行。

    ※天然蘇打

    由一個碳酸鈉分子與十個水分子形成的結晶。可在地下挖取到,用來洗淨汙垢。自古就用來洗衣服。

    ※荷馬

    古希臘的敘事詩人,生歿年不明。《伊裏亞德》描述特洛依戰爭,《奧德賽》則描述希臘英雄尤裏西斯的冒險故事。但他是否為作者、是否真有其人都還有爭議。Smyrna(即土耳其的伊士麥)、羅德島、色雷斯的科羅豐、塞浦路斯的薩拉米斯、基俄斯、阿爾哥斯、雅典七個城市都宣稱是荷馬的出生地。

    ※多樣性

    除了本文所提之外,還有水流洗衣的「噴流式」。三洋電機一九五三年推出噴流式洗衣機,當時的評論家大宅壯一聲稱這是「電化元年」。本書在日本初版是二〇〇七年,豈不就是電化五十四年?

    就連沾上煙臭味的襯衫,

    「空氣洗淨」都能洗得幹幹淨淨!

    穿過自琵琶湖向南流出的瀨田川,我們來到三洋電機※的廣大光廠。聽說該公司發售了「用空氣洗衣服的洗衣機」,我與編輯新保兄連上刀山下油鍋都顧不得,就直接搭新幹線衝過去。

    我們在車上先做了預習,這部洗衣機的賣點之一是省水,不止洗衣時省水,連幹燥時也會省水。就連蒸汽幹燥的機能也省……咦?用水和蒸汽幹燥?這部謎團重重的新型洗衣機名叫「AQUA※」。

    洗淨機企劃主持人後藤修二先生,從三洋電機的曆史開始講解。該公司從創業以來就在琵琶湖畔設立工廠,所以節約用水向來是該公司的一大課題,也因而生出兩個新構想。一是不用水,另一個是把水回收再利用。而同時實現這兩者的方法就是利用臭氧。

    臭氧是由三個氧原子結合形成的分子。通常氧氣的分子是由兩個氧原子形成,但臭氧有三個,所以很容易把一個氧原子丟出分子外,而這放出來的單個氧原子就形成自由基,很容易與其他物質發生化學反應,就像雙氧水比普通的水分子多了一個氧原子一樣,兩者都具有殺菌和消臭效果※。借臭氧殺菌消臭的技術已經廣泛運用於醫院、淨水場以及計程車內等地方。

    AQUA的新機能稱為「空氣洗淨」,就是在空氣中放電以製造臭氧,再流入橫置的鼓槽中,利用鼓槽回轉和空氣流動,得以將平常難以洗淨的鞋子或厚外套等殺菌消臭。後藤兄拿沾染了煙味的襯衫實驗給我們看。這件襯衫臭到連常年吸煙的我聞到都退避三舍,要薰出這種味道真不知要吸上幾百根煙才辦得到,想來真替這件襯衫的原主擔心。然而十五分鍾後,這件襯衫就被洗得毫無煙味。新保兄感動地說:「我真想把劍道用的頭盔拿來洗一洗!」說得沒錯,這的確堪稱是最想拿去洗卻沒辦法的代表物。

    節約用水也是臭氧機的一大機能。用水洗衣時,AQUA會分成三階段進行:①加入洗潔劑,開始洗滌。②第一次清洗。③第二次清洗。其中在②會使用20公升新加的水,在③的階段則新加30公升的水,但是在③階段所用的水會流回水箱,經過臭氧殺菌消臭後,再流回①的階段重新使用。雖然也許有人會對這種再利用的水心生抗拒,可是平常也有許多人拿用過的洗澡水來洗衣服,而AQUA經過臭氧處理的水可是比用過的洗澡水要幹淨得多了。所以像這樣洗一次衣服隻要用50公升的水就夠了,它的用水量,僅有該公司八年前發售堪稱「業界最省水的洗衣機」的四分之一。而且臭氧處理過的水還能防止洗衣槽發黴。

    那,為何幹燥衣物要用到水呢?後藤兄一句話就解開謎底了。「用來冷卻水蒸氣。」原來如此。因為熱風吹幹濕的衣物時會產生水蒸氣,把水蒸氣冷卻下來變回水,再排出機體外,衣物也就幹了。而冷卻的水則是利用前述第③階段的臭氧水,因為完成任務後它們還可以回收到水槽備用,所以幹燥也不會浪費水。此外,用蒸汽幹燥可以讓蒸汽通過衣服把皺折拉平,並有防止產生靜電的效果。

    【這是展示內部構造用的模型。我正在聽單位主管後藤修二先生講解。我左手邊的就是臭氧發生裝置。在此產生的臭氧可用來殺菌消臭,最後還能把水淨化,以利重新使用。】

    雖說臭氧好像三頭六臂無所不能,但一麵聽後藤兄解說,其實有件事我還是很在意。臭氧也和許多其他物質一樣,濃度過高對人體是有害※的。所以我便詢問關於各階段的臭氧濃度。剛產生時濃度不到0.5ppm,而在運轉中的鼓槽內則升高至10~20ppm,排氣時則降至0.01~0.02ppm。所謂ppm就是百萬分之一,平常在森林中或瀑布下的臭氧濃度也有0.03ppm。臭氧濃度要高於0.2ppm才會對人體有害,所以隻要別在運轉時把頭伸進鼓槽就不要緊了。當然,洗衣機運轉時艙門是鎖緊的,而且運轉後半段就會停止產生臭氧,等到打開艙門時,臭氧已經降到安全濃度以下了。

    最後我們問了一下,「發明這項新產品的動機是什麽?」後藤兄說:「隻是想讓顧客高興而已,就這樣。我們還在想,將來能不能製造出連衣服都能折好的洗衣機呢!」什麽?我這種懶鬼想要的功能,這些最先進的研究人員也已經想到了?技術人員永無止盡的探究之心仿佛洗滌了我們的心靈,琵琶湖畔的一日遊就這樣結束了。

    ※三洋電機

    一九四七年創設「三洋電機製作所」,當時以製造腳踏車頭燈起家。五三年首度在日本發售噴流式洗衣機。二〇〇二年在興建大規模太陽能發電設施「Solar Ark」等「ThinkGAIA」的構想下,對能源問題展開積極研究。

    ※AQUA

    二〇〇六年二月發表。如本文所介紹的具備多功能,售價二十六萬兩千五百圓頗貴,但因有省水機能,長遠來看還是值得。

    ※消臭效果

    臭味的來源是含碳與氮的有機化合物。臭氧對其有強烈反應性,可將之分解。

    ※濃度過高對人體有害

    氧氣雖是我們生存不可或缺之物,但濃度超過百分之五十,就會引起肺炎、肺水腫及神經障礙等症狀。正如同「酒為百藥之長」,飲酒過量也對人體不好。凡事都應求中庸之道。

    夢想中的全自動洗衣機,

    不但能把衣服疊好放進衣櫃裏,運可以防盜?

    不光是洗衣服,還能晾幹疊好、甚至熨燙衣服都能做到的全自動洗衣機,我們就來試著找出實現的可能性吧。

    首先是「晾幹」。雖然現在已經有熱風幹燥的幹衣機了,但還是有人堅持「不靠太陽曬衣服※就不算晾幹」。但是,要機器做到這點實在相當困難。洗過的衣物在脫水完畢後,是含著大量水份緊緊絞纏在一起的。而這股結合力可不能小看,光拉扯是沒法兒解開的。要先找到容易解開的地方,然後啪地一下把皺折拉平,再用合適的器具把衣物掛到曬衣竿上,萬一天氣不好就隻好掛在室內陰幹了。晾幹後還得趕快收下來。萬一突然下起暴雨、或刮起大風、過上沙塵暴等非常情況,就算衣物都還沒幹也得趕緊收進來。所以洗晾衣物是一件需要高度判斷力和技術才能做到的工作,對機器來說太困難了。如果是遙遠的未來那另當別論,目前我們還是靠熱風幹燥就很滿足了。

    接下來是「折疊衣物」。其實這項工作並不那麽困難,隻是必須盯著看。拿起衣服,先揪住可以揪的部位,然後對齊疊合,還要折出棱角,有時還得把衣物翻過來。這的確需要高度技術,如果要機械臂針對未經事先判斷的衣物一件一件這樣折,那是不可能的。但如果是在同一個家庭,翻來覆去固定要洗的就那幾件衣服的話,倒是有個解決方法。

    首先,要在所有衣物都先埋入某種識別晶片,加以標示。然後在衣服上要揪住的位置也埋入晶片。接下來,讓機械臂進入被動模式,再靠人握住機械臂,拉著它疊一次衣服。如此一來,這個動作會被電腦記錄下來而程式化,變成機械的記憶,然後下一次機械臂就會重現折疊這件衣服的動作了。首先從堆積如山的幹衣物裏隨意取出一件,經由識別晶片確認「這件是爸爸〇五年六月購入的襯衫」,機械臂就會根據晶片指引揪住襯衫兩邊肩膀的部份,輕飄飄地攤開,再經由後襟的晶片指引而固定之,再根據背部晶片把襯衫上下拉直,然後固定前襟的晶片,把下擺的晶片和背部前端的晶片疊合在一起,再把袖口的晶片拉到正確位置。同時再用裝有細長金屬棒的機械臂把衣服掛上,折出棱角後再抽掉細金屬棒。連這都做得到的話,那要熨燙衣服也是輕而易舉了。也就是說,隻要借由人手把這件衣物折疊、熨燙一次,之後這件衣服就可以一輩子都交給機械臂負責啦!真是太完美了!

    我趕快把這主意講給我老婆※聽,然而她卻說:「能不能連收進衣櫃都包辦?」太奢侈了吧你?不過仔細一想,這可是洗衣服工程裏最重要的一步。為了求全起見,我還去問了我小姨子※,她也認為要做到這一步才能真正省事。既然這是顧客的要求,那也沒法子了,就來想想連收進衣櫃都能做好的完美全自動洗衣機吧!

    在大醫院裏有種機械,可以把病曆表等物品從櫃台運到診療室:把東西放進箱子裏,再沿著鋪設在天花板上的軌道運送。就拿這個來應用一下吧。

    機械臂把衣物折好後,再將之交給搬運用機械臂,沿著天花板的軌道搬運。機械臂會沿著軌道在全家的衣櫃上巡回一遍。每個人的衣櫃都得改裝成縱長箱型,將各種衣物分門別類地橫排成一行行的直列,而且每行都要加裝晶片。隻要搬運用機械臂一靠近,相同晶片的那格衣櫃上方艙蓋就會自動打開,然後機械臂就可以把折好的衣物放進去。

    看起來花費相當大,但隻要出門前把衣物都丟給這機器洗,一回家就會看到衣物都已經折得整整齊齊放在衣櫃中。對家庭主婦來說,這簡直是比遇上白馬王子更令人欣喜若狂的好東西啊!

    【完全自動化就會變成這樣。雖然非常輕鬆方便,不過家中可就不得安寧了。對啦!幹脆就讓洗衣機兼具衣櫃的收藏機能,不就行了嗎?】

    實際上,因為有機械臂在家裏移來移去的,這種東西當然隻能在家中無人時使用啦。如此一來,這機器還可以有防盜機能!因為搬運用機械臂會在全家繞來繞去,隻要它發現沒配帶識別晶片的人形物體在家中出現,就可以立刻通報警方!照這趨勢發展下去,就可以發展出全自動家事機器人了。我感覺這玩意兒有可能大賣特賣,真是太厲害啦!

    ※靠太陽曬衣服

    優點之一是紫外線可以殺菌。不過目前溫風幹燥機也都裝設了紫外線燈。

    ※我老婆

    是三個孩子的媽,每天都要與大量待洗衣物奮鬥。

    ※我小姨子

    也是三個孩子的媽,所以也是每天都要與大量待洗衣物奮鬥。與我同一天生日。

    第5考 冷氣

    世界上第一部冷凍機在一八三四年發明;

    冷氣機卻得六十八年後才出現!

    盛暑的夏日像要把人煮熟一般,全身汗流浹背,還會被柏油路麵的反射熱燒灼全身。在這種時候去吃茶店,仿佛進到都會裏的綠洲似的。

    一進店內,不僅門上風鈴發出的聲響令人心生涼爽之意,更重要的是進入了冷氣的大海。拿起店員送上的冰涼濕毛巾,從臉開始,沿著下巴、脖子,把能擦的地方全都抹個幹淨。這可是化了妝的女性辦不到的絕招,在那瞬間,不由得為自己生為男兒身而感到可喜可賀。我一麵用冰咖啡冷卻體內的火熱,一麵發呆般地想著。嗯,冷氣機真是科學的結晶啊。到底是誰發明的呢?這個世界有科學存在真是太好了。真想就這麽一直待在冷氣房裏……

    但這是不行的。因為冷氣的特征之一,就是長時間吹的話不隻會受涼,還會有一股獨特的倦怠感襲來,可以說是冷氣病的初期症狀吧。尤其好不容易冷卻下來的身體在倦怠的折磨下再度走向灼熱的室外,那種感覺更是說不出地難受。

    為什麽會這樣呢?查了一下資料才知道,所謂的冷氣病就是身體處於對抗夏季高溫的狀態,汗腺及血管都擴張著※,無法適應溫度急速降低的情況。這麽說來,那股說不出的涼爽感就已經是冷氣病的開始了?恐怕號稱人類最高科學成果的冷氣機,也同時具備了最大的喜樂與不幸,真是沒有中庸之道可言的東西啊。還有一件事,也是冷氣極度缺乏中庸之道的一麵,那就是溫度其實很難調節,雖然可能隻有我這麽覺得啦。

    例如,我在夏季時總是將辦公室的室溫設定在攝氏26度。老實說是有點冷,然而若設成27度的話,又受不了那股微熱的感覺。這機器的調節最小刻度就是攝氏1度上下,偏偏這1度之差就會帶來極端的不舒服感,這是怎麽回事啊?真的需要最小刻度為0.1度的調節機製才行嗎?

    【要設定在剛剛好的溫度實在很困難。話說回來,這個溫度設定到底是以室內的哪一部份為基準啊?冷氣機的溫度感測器不就隻能感測到冷氣機周圍的溫度而已嗎?問題還真多。】

    發牢騷也該適可而止,還是來翻翻曆史尋求解決之道吧。先別提電扇或冰柱等等,能夠讓盛暑中的房間變得涼快的夢幻機器,到底是如何誕生的呢?

    冷氣一開始是來自於冷凍機。其原理是液體蒸發時會從周圍吸收熱量,當它又恢複成液體時則會放出熱量。就冷氣機來說,就是讓一種名為「冷媒」的液體反複循環,讓它住經過室內時蒸發,而在室外再把它壓縮回液體。壓縮機必須消耗電力,所以才能從溫度較低的室內吸取熱量,而將熱量排到室外※。

    人類曆史上第一部冷凍機是一八三四年由英國的巴金斯(Jacob Perkins)所製造的,以乙醚為冷媒。其後的冷凍機雖然改用氨(即阿摩尼亞)作為冷媒等等,陸續有了各種發展,然而一直要等到一九〇二年,才終於將這原理應用製造出冷氣機。發明者為開利(Willis H.Carrier),他也被稱為冷氣之父。從冷凍機發展出冷氣機,足足花了六十八年。因為我們是知道冷氣機的現代人,所以會覺得「冷藏庫向整個房間打開就可以變成冷氣了※」,可是在當時「用機器的力量使夏天變得涼爽」的構想,應該是大多數人連想都想不到的事情吧。

    可是到了一九三〇年,美國的小米傑利(Thomas Midgley, Jr.)等人合成了氟氯碳化物※(氟氯烷),而同年室內空調冷氣機也正式成為商品販售。這個突如其來的加速讓任何事都變得可能發生。更令人驚訝的是,在七年後開始建造的戰艦「大和號」就已經裝設冷氣機了。

    冷氣機在日本是一九五〇年代開始普及的。一九七四年,美國學者羅蘭(Frank Sherwood Rowland)與莫利納(Mario Jose Molina Henriquez)指出氟氯碳化物有可能破壞臭氧層,並在九〇年代觀測到此一事實。因此從二〇〇〇年代起全麵禁止使用氟氯碳化物,現在改用新的冷媒。

    這麽一看我們才明白,原來氟氯碳化物這種冷媒大大地影響了空調冷氣機的曆史。但同時也了解到一件事,那就是這一百七十三年以來,冷氣機的原理從來沒有任何改變。這麽一來,我們的目標到底應該訂在哪裏呢?是尋找夢幻的新冷媒?還是要從原理做根本的改良?令人舒適的冷氣機的未來又在何方?

    ※汗腺及血管都擴張著

    汗腺開放是為了讓汗水蒸發好散發體熱。血管之所以擴張,則是為了讓血液多與較體溫低的外界接觸。

    ※將熱量排到室外

    這種設計又叫「熟幫浦」。要把熱量自室內吸收而排到室外,需耗費此熱量約7倍能量的電力。雖然是把熱量由室內移到室外,但並不違背熱力學定律。

    ※冷藏庫向整個房間打開就可以變成冷氣了

    這隻是想當然耳,實際上是反效果。因為冷藏庫隻是排出裏麵的熱量,就整個房間來看熱量是有增無減。而且因為冷藏庫的門打開,裏麵溫度上升,迫使壓縮機啟動,又更消耗電力。而消耗的電力又會變成熱量在室內發散,所以隻會讓室內更熟。

    ※氟氯碳化物

    1個碳接4個氫是甲烷,3個碳連成一列、接滿8個氫則是丙烷。隻要把部份或全部的氫換成氟或氯就成了氟氯碳化物。這並非單一物質的名稱,而是一群物質的總稱。氟氯碳化物會破壞臭氧層是因為臭氧分子由3個氧原子組成,氟氯碳化物受紫外線照射時氯會遊離跑掉,這個遊離的氯離子會從臭氧奪去一個氧原子,形成一氧化氯,臭氧就變成普通的氧了;而這個氧化氯又會把氧丟給另一個臭氧分子,變成兩個氧分子;遊離的氯離子又會去找下一個臭氧分子。如此連鎖反應,一點點氟氯碳化物就足以破壞大量的臭氧層了。

    能自動清潔濾網的最新式冷氣機!

    它的構想和技術又是什麽?

    成日泡在冷氣房的夏天,編輯新保兄一通電話打來:「我們去草津吧。」萬歲!不過,泡溫泉和冷氣機又有啥關聯啊?仔細一聽才知道,原來是要去滋賀縣的草津市,不是要去那個以溫泉著名的有馬縣草津町啦。開發出能自動清潔濾網的新式冷氣機的鬆下電器※工廠就在那兒。

    沒去成溫泉雖然很令人灰心,不過先別管這個,老實說我聽到這消息的第一個感想就是:為何要清潔濾網?消費者追求的冷氣機不是這個吧?

    我雖然心裏狐疑著,一麵坐上車,但是在鬆下電器草津工廠聽了有關清潔濾網冷氣機的誕生經過後,才明白這個感人肺腑的故事。

    一切的根基都來自於鬆下所重視的「通用設計」(Universal Design)。家電的一大特征就是使用者從老到小,各種人都包括在內;這與隻有熟練的人才能使用的發電機或起重機等等是大不相同的。基於這點,一定要製造出任何消費者都能夠簡單使用的產品才行。舉例而書,遙控器的按鈕要做得越大越明顯越好,所有製品都不要有棱有角等等。在這個通用設計思想的大前提下,一定要站上踏台才能進行的「清潔冷氣機濾網」一事,就變成有待解決的重大事項。

    另一個理由是來自消費者的期望。以問卷調查「想要什麽樣的冷氣機」,結果第一名讓大家都跌破眼鏡,竟然是「會自動清掃內部」的冷氣機。濾網汙垢不隻會發臭、發黴,還會使冷房效能低落,白白消耗許多電力。更令人吃驚的是,如果冷氣機要保持剛買來的性能,就至少每兩周得清潔一次濾網!可是根據調查結果,隻有極少數顧客認真實行這件事,而事實上高達百分之九十二的顧客都隻有形式上清一下濾網而已。就這樣,技術部門接到了「開發自動清潔型冷氣機」的指令。因為是「大家家裏都愛用」※的鬆下電器,所以具備了吸塵器的技術,當然也有冷氣機技術。但要把這兩者合而為一,剛開始聽到時還真沒想到有辦法實現。

    目前的冷氣機內部已經滿滿的全是零件,還能再裝入吸塵器嗎?而且為了減低噪音,馬達的出力也不能太高。又因為空氣流動的關係,隻能在冷氣機停止運轉時才能清掃,這一來吸塵器的運轉時間就要盡可能越短越好。

    拚命奮鬥後,研發團隊終於設計出以下係統。從冷氣機室內機左側的馬達伸出軟管,相當於吸塵器沒有裝上頭部的吸入部份。而它的頭部縱長與濾網上下相同,寬約5公分。內側是一個能夠上下滑動的吸氣口,側麵裝有一塊矽製軟墊,可以擦下濾網上的一行垢,再讓吸氣口吸入。如此不厭其煩地反複清掃,就算用很安靜的馬達也能充分達到清理效果。吸塵頭每天在冷氣機運轉終止後左右往返,而第二天會把吸氣口高度改變一下,又再度來回清理。

    二〇〇五年的一號機是一日往返兩次,〇六年的新型機則是一日往返三次。前者隻要八天就能把濾網全麵清掃一遍,後者更是隻要四天就夠了。

    光尋找軟墊的材料就花了一年時間。而且雖然加裝了三個馬達給吸氣用、吸氣口上下滑動用、吸塵頭左右往返用,但冷氣機本體厚度隻增加了2公分而已。雖然要加上吸塵器的耗電,但比起一整年都完全沒清濾網的冷氣機還省電,大約隻有八成左右。若是與十年前使用的冷氣機相比,隻要消耗其五成電力。「這樣一來,任何人都可以享受冷氣機原本的性能了。」開發團隊領導者安田透先生如此微笑說道。

    這部「清潔機器人冷氣機」還能把除濕後過冷的空氣加溫至室溫再放出(再熱除濕),還能內部除菌、供應氧氣※、換氣等等,具有各種機能。而現在終於連吸塵器都裝了進去。我不由得感歎:「簡直像無敵鐵金剛※或原子小金剛※一樣!」

    【中間那個像鉛筆盒的東西就是「清潔濾綱機器人」。它本身是左右移動,而它貼著濾綱的吸入口則是上下移動。每天都會自動運轉。一次吸下來的灰塵隻有6毫克左右,會經由排氣管排出屋外。】

    在回程車上,新保兄感歎道:「看到他們工作的樣子,真的覺得我們很混。」……說「我們」,是連我也一起算進去了嗎?

    這趟沒有溫泉的草津之旅,讓我見識到技術人員的熾熱靈魂,以及責任編輯對自己的評價。

    ※鬆下電器

    眾所周知的「國際牌」。一九一八年由23歲的鬆下幸之助創設,當初名為鬆下電器製作所。

    ※「大家家裏都愛用」

    《水戶黃門》等由鬆下電器讚助的節目都會放這首廣告歌。東芝為了對抗也推出「發光發亮的東芝」。我初中時還以為這兩首是它們公司的社歌,鬆下與東芝的員工每天朝會都要唱。後來我小姨子嫁給東芝的員工,確認後才知道「沒這回事」。真可惜。

    ※供應氧氣

    空氣中百分之七十八為氮氣,百分之二十一是氧氣;氧氣較易通過厚度不到萬分之一公厘的「氧氣富化膜」,所以空氣中的氧氣濃度可上升到百分之三十二,再吹進室內。

    ※無敵鐵金剛

    身高18公尺,體重20公噸,體內有光子力引擎、關節驅動器、原子光熱線發生裝置、金剛火焰發生裝置、金剛飛拳用引擎、氣體硫酸用強酸及送風機、金剛飛彈等裝置。

    #原子小金剛

    體重35公斤,身高140公分,體內有原子爐、關節驅動器、電腦、視覺感應器、聽覺感應器、觸覺感應器、發聲係統、表情創出裝置、大氣圈飛行用噴射引擎、宇宙飛行用火箭引擎、探照燈、機關槍等裝置。

    與地板暖氣相反,從天花板整麵

    吹下冷風的「天花板冷氣」如何?

    不會太冷也不會不夠冷,能帶給你我最舒適的涼爽——雖說夏天有冷風可吹就該感激不盡了,不過反正是討論,幹脆咱們任性到底,來找尋能完全符合所有要求的夢幻冷氣機吧!

    冷氣的原理是利用冷媒在蒸發時會從周圍吸收熱量,而進行此一過程的部份就叫「熱交換器」。從吸氣口吸入空氣後,在熱交換器中冷卻,再從排氣口送出。重新檢討這整個過程,或是找到更強力的冷媒,尋求理想的冷氣機之道應該就在其中了。

    首先是冷媒。液體蒸發時所吸收的熱量稱為「氣化熱」。從前使用的氟氯碳化物雖然無毒無臭,氣化熱又大,可是因為會破壞臭氧層,所以現在改用新的冷媒「R410A※」。

    采訪鬆下電器時我也曾詢問:「若是能發現比氟氯碳化物或R410A的氣化熱還要大的新物質,是否就能讓冷氣機有飛躍性的進步?」開發團隊領導者安田兄就說:「正是!那樣的話,室外機有可能縮到這般大小呢。」他一麵雙目生輝,一麵比劃出約麵紙盒的尺寸。由此說法研判,室外機會占去陽台空間也是當前冷氣機的一大問題。而從安田兄的反應看來,這群專家也正專心致力於解決這項課題。

    那麽,改變冷氣機的構造如何呢?目前的冷氣機是借由風扇,將熱交換器冷卻的空氣送出。也就是說,噴流出冷空氣以和原本充滿室內的熱空氣互相攪拌。這樣一來,室內溫度當然會很不穩定。而且溫度調節也隻能根據冷氣口吸入的空氣測定,所以室內人的感受當然會與機器測得的室溫不一致。

    向鬆下電器的人問了這件事,然而答案卻是:隻要是單向噴出冷氣的構造,就一定會發生此一問題。「對鬆下電器來說,我們追求的效果是要像自然風、像草原上的微風。但還是有許多課題有待解決。」如果用上電扇幫助混合空氣,冷房效果就會改善許多。這也是目前唯一的解決辦法,請大家務必一試。

    但是這番話說得可真好。自然風,草原上的微風。我們就按照這個方針來構思一下新的冷氣機吧。

    既然要讓整個房間一樣冷,就把熱交換器做得又薄又寬,貼滿整個天花板如何?這就是和地板暖氣相反的天花板冷氣。而且冷空氣比暖空氣來得重,不必借助風扇的力量,冷空氣就會自然下降了,而且讓房間穩定地冷卻下來。

    更進一步,還可以冷卻整棟建築。無論是牆壁或天花板,統統都埋入熱交換器,不就更好了嗎?但這麽一來電費可就是大問題了。草原或森林中吹的風之所以涼爽,是因為植物會從葉片氣孔蒸散水份,因而會從空氣中吸收熱最。水也是一種氣化熱很大的物質。那麽用吸水性材來質覆蓋屋頂又如何呢?下雨時會吸收雨水,在晴天裏水分蒸發。這個氣化熱可以使屋頂冷卻、天花板冷卻,室內也會跟著變涼,不是嗎?

    如果這招有效,那就用相同的材質覆蓋所有的建築物和道路吧。為了不要讓人的腳和車輛陷入地裏,最好能開發出吸水性超強卻極為堅硬的材質。還可以將建築物的壁麵用吸水性材質與普通水泥做成輸送帶形式,表裏交替地進行溫度調節。若是完成了這個係統,盛暑的大都會也能吹起草原的微風……

    【既然地板暖氣可以讓人感覺暖意從腳底而上,那讓冷房也再現這種感覺,不是很舒適嗎?天花板冷氣能讓冷空氣自然從上方降下。鬆下電器的各位仁兄,請趕快去開發吧!】

    雖然聽起來很超現實,但據說鬆下的安田兄也曾夢想過要發明嶄新的冷氣機。用兩種不同金屬做成環狀封閉回路,然後通電,在導線銜接的兩端會有一端溫度上升,而另一端溫度下降,這種現象稱為珀耳帖(Peltier)效應※,隻不過要運用在冷氣機上,冷卻力還嫌太弱了。

    製造廠商是不會滿足於現狀的。我們消費者希望能有更舒適的冷氣機,也是對冷氣機的進化有所貢獻的喔。

    ※R410A

    可取代氟氯碳化物的物質。把甲烷中部份或全部的氫換成氟,由兩種以上物質混合而成。不含氯,所以不會破壞臭氧層。

    ※珀耳帖效應

    又稱「電製冷效應」。金屬中的電子會隨著電流載運熱量,但每種金屬運送電流和熱量的能力不同,所以若連接不同金屬加上電壓,流經兩者的電流雖一樣,但因為運送的熱量不同,導線銜接的兩端會有一端變熱、一端變冷。一八三四年法國的珀耳帖發現此一效應;一八二一年德國的賽貝克(Seeback)就發現了相反的現象。也就是把不同金屬相連,在兩端造成溫差時會產生電流,稱為賽貝克效應。賽貝克當時是想造出電池,但並未成功,多方嚐試時無意間碰觸到銜接處,才發現此一效應。

    第6考 吸塵器

    利用空氣一並吸進灰塵的原理是很棒,

    但缺點也太多了吧!

    我從高中畢業一直到結婚成家,都是過著單身漢的生活。拜此之賜,煮飯洗衣都難不倒我。可是唯獨不擅長打掃。不單單是嫌麻煩,而是每當我在打掃房間時總會想到:科學的發展真的帶給人類幸福了嗎?因而為此煩惱不已。

    在人類居無定所、為了找尋獵物而在荒野中流浪的時代,當然沒必要打掃房間啦。就算不要回顧那麽久以前的事好了,光想想我小時候,家中日常的打掃,就隻要用掃把將地上掃一掃,灰塵全從房裏掃到庭院中※;至於散落在庭院裏的灰塵,就讓它們隨風而逝,回歸塵土就行了。

    可是,現在的住家都變成沒有庭院的公寓了,房間裏也放滿桌子或電視等家具,還鋪了地毯,所以掃把的時代已經完全結束了。取而代之的是吸塵器。可是其實這也是個麻煩的東西,令人無法有好感的機器。

    以馬達降低集塵槽中的氣壓,一起吸進灰塵與空氣,這原理的確很了不起。可是聲音吵死人,機器又重,又受限於電線長短而沒什麽機動力,還不能跨過門檻,軟管的扭轉方向要是不對就會整個翻倒,不用的時候還很占空間。想放在床底下,管子還好,但吸麈頭※就塞不進去了,隻好放棄。我住的地方雖然沒有,但有些公寓是附閣樓的,那種天花板又低又窄的空間到底要怎麽用吸塵器打掃啊?真是不可思議。雖然吸塵器有這麽多缺點,但它可是曆盡滄桑才變得如此普及的喔。

    【那種暴力的噪音、憑蠻力把東西統統吸進去的構造,怎麽看都是美式風格……雖然這隻是我的偏見啦,但這與美式房屋穿著鞋子或光腳進門的生活習慣有關,也是真空式吸塵器之所以誕生的原因之一。】

    第一部電動吸塵器是一九〇一年由英國的橋梁工程師布斯(Hubert Cecil Booth)發明的。當時愛迪生已經五十四歲,布斯竟然能發明出連發明大王都沒想到的機器,可見他也很偉大。但是這機器大到必須用馬車載運,而且隻能從窗戶把軟管伸進房間裏使用。恐怕是因為馬達非常大,噪音想必也很驚人吧。

    啊,閉上眼睛想像一下那個情景吧。在倫敦的街上,清潔工大叔跟著馬車喀啷喀啷走著。小孩子們因為好奇跟在後麵瞧,然後有一戶民房打開窗戶大喊:「不好意思,我家要打掃一下!」駕著馬車的紳士舉了一下絲帽示意後就著手準備工作。馬達發出轟隆巨響,仿佛宣告著二十世紀的來臨……

    現在不是從百科全書的短短記載去胡思亂想的時候,回題吧。家庭用的可攜型吸塵器是一九〇五年※出現的,由美國的查普曼與史基納公司(Chapman and Skinner)發售,但是重達40公斤。直至一九二〇年代才開始普及。

    日本第一部國產吸塵器是一九三一年由東芝的前身「芝浦製作所」發售的。可是在我們這個日式房間與榻榻米的國家裏,完全不是掃把與畚箕的對手。而且同一年軍人們正忙著發動九一八事變而殺聲震天,保證沒幾個人知道這玩意兒的存在。

    真正普及要等到一九六〇年代。六〇年鬆下電器給它加了能卷回電線的功能,六一年三菱電機則加了手持開關,六二年又引進了伸縮軟管的技術,這才終於完成了我們所知道的吸塵器的原型。而到了六七年,三菱電機發售了「風神」型吸塵器,終於到了連職業摔角擂台都可以用吸塵器來打掃的新時代※了。雖然看到他們這麽做,可是沒過幾年,打掃擂台這件事又倒退回去改用抹布了,這個事件也足以象征職業摔角界的世代交替是多麽困難啊。

    之後,吸塵器又經過小型化、改用紙袋、減低噪音、在吸塵頭上加裝用子母馬達帶動的滾動刷頭、加裝灰塵感測器、不用電線、用離心力把空氣與灰塵分離的旋風式機種等細節上的改進,才終於演變到目前這種形式。

    想到那個不得不與重達40公斤的吸塵器奮戰的時代,真讓人有恍如隔世之感。但是從另一方麵來說,吸塵器的基本原理還是把灰塵與空氣一起吸進去,百餘年來都沒有什麽變化。難道就無法創造出更加劃時代的吸塵器嗎?例如按個鈕就能在瞬間吸幹淨的機器,如何?

    ※從房裏掃到庭院中

    從前日本房舍向庭院的走廊,別說是玻璃門了,連拉門也無。隻有木板套窗區隔室內室外,而且白天多半是拉開著。木板套窗的滑槽很淺,所以把灰塵掃出去時根本不造成阻礙。後來靠庭院的走廊改成嵌套式的玻璃門,靠腳輪在金屬軌道上滑動,這軌道很容易卡住灰塵,門就變得很難拉動。我用掃把努力清掃房間時正逢這樣的時代。後來玻璃門改為框格式,在很深的溝槽中滑動,那簡便的掃地方式自此從曆史的舞台上消失啦。

    ※吸塵頭

    吸塵器前端T字型的吸入口。

    ※一九〇五年

    愛因斯坦的狹義相對論,以及光電效應、布朗運動,這三項諾貝爾獎等級的論文都在這年提出。堪稱是奇跡的一年。同一年清掃界也有飛躍性的進步。

    ※新時代

    當時電視轉播摔角時,在主秀開始之前,都會播出裁判或播報員用「風神」清掃擂台的畫麵。馬場與豬木當時也都還很健康。

    機器人吸塵器的厲害之處,

    就在於它緩慢持續而紮實的清掃!

    「未來」終於來到我家了。一個直徑34公分,高約8.7公分的圓盤,重量2.9公斤。這小小身軀在房間裏縱橫來回地走動,並且還努力掃地呢。掃除完畢之後,電池也快沒電了,它還會自己走回充電基座。這是由美國iRobot公司※所開發的自動掃除機「倫巴」(Roomba)。

    當我把它從箱子裏拿出來,打開開關,家裏孩子們一陣騷動,興奮不已。它一靠近就嚇得趕快逃開,它一走遠了又趕快追上去。五歲大的老三還說「不要妨礙小倫巴」,所以就開始收拾他散落了一地的冒險者機器人※玩具。這台機器人吸塵器竟然還能讓人動手整理房間,真是太令人驚訝了。話雖如此,我並不是花錢買的,而是從代理商Sales On Demand公司借來的。我們向該公司說想去拜訪,他們便回應要出借倫巴,讓它在我們家實際表現一下。

    小倫巴具備三種清掃工具。首先是右前方有個逆時針旋轉的長毛刷子。除了可以收集行經路徑的灰塵,還能把牆角的灰塵也掃出來。為了要自由變換方向,小倫巴本體設計成圓形,但是有了這把刷子,就能把方形房間的牆角掃幹淨。其次是底部中間有兩道前後平行的滾筒型毛刷,前麵的毛刷是橡膠製,附有皺折軟毛;後麵則是化學纖維的硬毛。前後兩個滾筒以相反的方向轉動,就能把灰塵卷入收集起來。第三個則在最後方的吸入口,原理與一般吸塵器相同,但是開口極窄而長,前後寬度不到5公厘※。小倫巴雖然沒有裝上強力馬達,可是因為吸口很窄,所以空氣進入的流速很快,於是吸力變得很強。小倫巴的輸出功率隻有12瓦,吸力卻和420瓦的吸塵器相同。

    裝備了以上三項工具的小倫巴,首先會直線向前進,直到撞上牆壁為止。衝擊力會被它正前方的彎月形緩衝器吸收,所以不必擔心。緩衝器同時也附有感應器,所以它會沿著牆壁一直向左前進。就這樣沿著牆壁繞房間一周,把房間的形狀和大小記下來。

    這時候,它是靠右前方的感應器確認右邊一直貼著牆壁,然後借由實踐「在平麵的迷宮裏,隻要右手或左手摸牆前進,一定可以到達出口」的數學原理而完成任務。多麽聰明的小倫巴啊。

    之後,小倫巴就會在房間裏縱橫無盡地來回走動,一麵確認吸進去的灰塵量。它的感應器裝設在底部滾筒型毛刷的深處,如果發現吸入的灰塵量較多,它就會在那一帶盤旋做重點式清掃;灰塵量較少的話,它就會離開,尋找下一個還沒清掃的新天地。就這樣,房間的地板就慢慢地清幹淨了。

    【小倫巴不光是靠吸引力,還有兩根毛刷可收集灰塵,所以才能體積小又具備很強的清掃能力。因為是機器人,叫它連績打掃個幾十分鍾也不會嫌煩。這是應用了美軍偵察用機器人的人工智慧技術。】

    因為小倫巴的清掃方式非常確實、毫不偷懶,所以相當花時間。根據它在我們家工作的情形來看,清掃一間三坪大小的房間,大約需要十五分鍾。但反過來想,這正是因為它做事很仔細呀。會有人花上十五分鍾用吸塵器打掃三坪大的房間嗎?實際上打開集塵槽一看,它的確吸了相當多灰塵。這是因為它會從直的、橫的、斜的※各種方向反複通過同一個地點,才有此結果。所以有許多人購買小倫巴,不隻為了它全自動的功能,也因為它清掃效果相當好。

    問題就在於高低落差之處。小倫巴可以爬過1.7公分以下的高度,但落差若在3公分以上,它就會自動調頭。當然,遇上2公分左右的高低差時,它可以往低處走,但是就回不去了。這個問題可借由附加的紅外線發射器※解決。小倫巴裝有感應器,能將特定的紅外線視為牆壁,它也是靠這功能才有辦法自動回到充電基座。唯一怕的就是地上的電線,因為比滾筒的隙縫還小,所以會卷進去。要讓小倫巴放心工作的話就請先收拾好吧。

    我老婆看到孩子們自動自發收拾房間,又看到沒人在家時也能清掃房間,大受感動。倫巴一共有三種型號,標準型※售價是七萬九千八百圓。絕對稱不上便宜,但到底要不要為了家庭的和平而買一台,我到現在都還在考慮。

    ※iRobot公司

    麻省理工學院研究者創設的機器人公司,開發產品包括軍用偵察機器人、反恐拆彈機器人、美國太空總署(NASA)的宇宙探險機器人等。小倫巴也應用了這些技術。

    ※「冒險者」機器人

    二〇〇六年戰隊特攝劇《轟轟戰隊·冒險者》的巨大機器人(譯注)。

    ※不到5公厘

    也許有人覺得這樣太窄了,但較大的灰塵都會被前麵的滾筒型毛刷處理掉,所以沒問題。

    ※直的、橫的、斜的

    一般吸塵器隻能順著榻榻米或地毯的縫隙朝單一方向吸塵,所以無法充分清掃;但小倫巴則會從各個方向反複清掃同一地點,所以可以掃得很幹淨。

    ※附加的紅外線發射器

    稱為「虛擬牆」。

    ※操準型

    成書時日本引進三款:可遙控操縱的「Roomba Discovery」,是希望它快快發現灰塵嗎?入門型「倫巴Red」售價五萬九千八百五十圓,但自動充電基座及遙控器需另購。最新型「Roomba scheduler」要九萬四千五百圓,正如其名可預訂清掃時程。

    如果把迷你掃地機器人連動起來,

    組成「掃除戰隊」呢?

    那麽,就以現有的這機器為出發點,來想想更優秀的夢幻吸塵器吧!

    小倫巴雖然令人感動,但它也有弱點。第一就是會把家電用品的電線卷進去,為了避免發生這種狀況,得把底部滾筒的隙縫做得比電線還窄才行。那麽,把它小型化如何?可是,因為體積相對變小了,通過麵積也變得更狹窄,清掃就更花時間了。既然如此,那一次使用五台迷你小倫巴不就解決啦!命名為「掃除戰隊·倫巴連者」!

    一旦組成了戰隊,小倫巴的另一個弱點也能克服了。那就是每當掃好一個房間、要出動前往下一個房間時,還是得靠人類把充電基座搬過去才行。要省略這個步驟,就得在每個房間都裝上充電基座,這一來隻要叫小倫巴自己走到下一個房間就行了。當然,要從這個房間移動到那個房間,有時就得越過門檻或台階才行。而機體變小,這問題就更棘手了。但就是在這種狀況下才能顯示出組成戰隊的意義!五台迷你倫巴隻要連成一直線「合體」就行了!最前麵的是隊長「倫巴紅」,可以加裝能伸出到機體前方的大型車輪,這一來就由後麵四台支撐著倫巴紅,再高的門檻或台階都一樣可以爬過去啦!

    但是,房間裏要裝上五台充電基座,應該會有人抱怨礙事吧。而且小倫巴也沒辦法掃到充電基座下方的地板,所以基座變多的話,掃不到的區域也增加了,這也是一大問題。不過這裏有個好主意。把充電基座裝在牆壁上靠天花板的地方,就不會礙事了。也許有人會擔心,它要怎麽爬到那麽高的地方?請記住,小倫巴可是具備了吸塵器的功能。吸塵器要吸進空氣,就一定要有排氣口。從那兒吹出的風是很強的,就靠風壓的力量讓它爬牆就行了。在相同流速下,風壓與送風麵積成正比。機體大小變為原來二分之一的話,排氣口麵積就變成四分之一,但體積和重量卻隻有原來的八分之一!所以機體變小的話,反而可以得到比重量更大的風壓。小型化在此又增加一項優點。

    要從地板爬上牆壁時,可以和過台階或門檻一樣,借著連結合體※的方式解決。等全體都爬上後就可以分離,各自回基座充電。在牆上進行分離、合體的五台五色機器人,其精彩度絕對不遜於雷鳥神機隊※或孔巴特拉Ⅴ※!你也想在你家牆壁上看到此一場麵吧?

    【不怕高低落差的「掃除戰隊·倫巴連者」!但是,像這樣的機器人在牆上掛了一大群,室內景觀會變成什麽樣子,不得不令人擔心……想個法子讓它美觀一點吧!】

    既然能爬牆,那就連牆壁也一起清掃吧?我從沒見過連牆上灰塵都能吸幹淨的人,所以會變成史無前例的超幹淨房間吧。此外像書架上麵、櫃子頂端也都能掃到,因為掃除戰隊是通行無阻的!它們還可以自己爬到垃圾桶上,自動清理收集來的灰塵。真可謂令人無話可說的全自動吸塵器呀。

    既然都到這地步了,幹脆一不做二不休,以真正的完美為目標吧。目前的小倫巴還需要人類先收拾好地板上的雜物,它才能夠有所發揮。這是因為小倫巴沒有手。既然如此,就幫它加裝機械臂吧。在收納各種道具的地方用晶片標簽(IC tag)做好標示,它就會把玩具都收到玩具箱裏,把書放回書架上……嗯,連人類都很難做到這地步啊。

    雖然如此,因為它體積縮小了,所以無法移動桌椅等重物。這麽一來,隻好在椅腳和桌腳裝上附馬達的腳輪,叫它們自己走動了。電視櫃和電腦桌等等,也可以讓它們聽從小倫巴的指示左右移動。再來是書架和櫥櫃等靠牆放的家具,那就沿牆壁鋪設軌道,叫它們有需要時沿著軌道抬起自己就行了。整屋子的家具都自動協助配合倫巴連者。這掃除的光景多麽美麗啊。

    老實說,這點子搞不好很快就會實現了。為了迎接這一天的來臨,不趕快努力工作存夠錢可不行啊。

    ※連結合體

    一九九九年戰隊特攝劇《救急戰隊 Go Go Five》中,火車頭機器人Go Liner合體變成巨大機器人Grand Liner。

    ※雷鳥神機隊

    故事設定是代表人類首度登月成功的前太空人傑夫·特雷西,轉行成發明家後靠專利成為億萬富豪,經營私設組織「國際救助隊」,由他五個兒子操縱各種機器拯救全人類。特殊機器出動的畫麵令人感動不已。

    ※孔巴特拉Ⅴ

    五台戰機合體變形,成為巨大機器人。身高57公尺,重550公噸。雖然非常龐大,但可以在空中飛行。其合體過程冗長到令人擔心「萬一在合體途中被攻擊的話該怎麽辦」。

    第7考 電池

    同樣供應1千瓦時的電力,

    三號電池的費用是家用電費的八百六十倍!

    小燈泡接上它就會發光,馬達接上它就會強力運轉。打從小時候開始,幹電池就常是我們玩玩具時不可或缺的夥伴。可是就在二〇〇六年夏天,我發現了幹電池令人難以容忍的一大問題。那是在廣島看一場實驗表演時發生的事。

    主題雖然是電氣,但可不是平常已經看膩了的靜電表演。他們想到的是把大量幹電池串聯成一直列,想要產生高壓電。一顆幹電池的力量很弱,但若是團結一致就能發揮很大的力量。既然來到曾以三枝箭教導後人「團結力量大」的毛利元就之領地,沒有比這更合適的實驗了。

    一共串聯了四十顆幹電池,一顆的電壓是1.5伏特,所以一共有60伏特。但這隻是估計值而已,因為實際一測電壓,超過70伏特以上。把電線接上兩極時還發出了火花,在水中也產生了火花,焊接的部份甚至還熔解脫落,讓鋼絲通電的話就發出橘紅色光芒燃燒起來,現場的孩子們看得興奮不已。

    不過這場表演準備起來實在不得了。光是要用到的二號鹼性電池,雖然在量販店買一顆隻要九十圓,四十顆買下來也要三千六百圓。而且這實驗做起來還挺勉強的,所以才做一次電力就會明顯下降許多。每顆電池重量是67公克,四十顆就重達2.7公斤。為了教導我們三枝箭團結力量大,這費用和重量可真是非同小可啊。

    回頭想想,說到電池,為何總是這麽重呢?也對啦,因為它是把金屬浸在電解液中※,使離子移動而產生電力,所以打從構造上就無法輕盈,這也可以理解。可是,幹電池不能反複使用,又這麽重,就等於消耗了大量資源且無法回收了。

    價格上也是高得有點令人吃驚。上網一查才知道,三號鹼性電池內藏電量3瓦,售價七十到一百五十圓。可是如果換算成家用電力約1千瓦的話,即使用的是最便宜的七十圓幹電池,也得花上兩萬三千圓!家用電力1千瓦的電費才二十七圓左右,所以電池比一般家庭用電貴上八百六十倍!簡直離譜!如果家庭用電全靠幹電池供應的話,電費動輒從數百萬圓起跳吧。

    當然,手機用的鋰置池※等可以充電、又輕、容量又大。此外,像三洋電機開發的可充電式幹電池「Eneloop」可重複充電一千次。即使如此,手機還是得每天充電,外出旅行時會有點麻煩。難道就沒辦法做出充一次電就能用上一年,或是電量與價格比換算過來隻需家用電力十倍左右的幹電池嗎?

    為了未來,首先回顧一下曆史吧。查了資料才發現一件令人吃驚的事實:人類最早使用電池的記錄,竟然是在公元前二五〇年!它名叫「巴格達電池」。話雖如此,但它並不是當作電池,而是在鍍金※、鍍銀時派上用場。電鍍也是利用金屬離子的移動,所以和電池原理一樣。可是,古代巴格達人並不知道這個原理,卻製造出遙遠的未來才擁有的道具。這就好比紫式部為了消遣而編造的故事,後來卻變成美國近代史的史實一樣,豈不是很離奇嗎?

    一七九一年,義大利的賈法尼※(Luigi Galvani)發現,用不同的金屬片碰觸肢解的蛙腿肌肉,可以使其收縮。到了一八〇〇年,同樣是義大利人的伏特(Alessandro Volta)就發明了電池。之後的發展就如以下所示:初期的電池直接使用電解液,但也因為這樣,寒冬時會凍結而無法使用。一八六八年,法國的勒克朗謝(Georges Leclanche)發明了幹電池的原型,但是仍舊無法防止液體漏出。一八八七年,日本的屋井先藏完成了可實用的幹電池。一八九四年甲午戰爭時,日方聲稱「在中國東北戰勝的原因之一,就是幹電池」,屋井版的幹電池因而被視若珍寶,大受讚揚。一八八八年,德國的Gassner氏與丹麥的Hellesen氏從屋井獨立,而發明了幹電池。

    【伏特發明電池比史蒂文生發明蒸汽火車頭還早了二十五年。但屋井先藏發明幹電池卻是在新橋至橫濱的鐵路開通十三年後。所以說電池比電車曆史更悠久……雖然這並非原因啦。】

    幹電池從發明到現在,曆史還不到一百二十年,所以有很多問題都還沒解決,或許也是無可奈何吧。可是幹電池曾有過足以左右戰爭勝負的輝煌時代喔。加油吧,幹電池!張開翅膀飛向未來吧!

    ※毛利元就

    一四九七~一五七一年。原為安藝國高田郡吉田的領主,後來成長為統治中國地方的武將。一五五七年其霸權尚堅穩,但仍教導隆元、元春、隆景三子「一枝箭很容易就能折斷,但三枝箭合在一起就折不斷」,以示團結合作的重要性。

    ※金屬浸在電解液中

    讓電流通過的液體稱電解液。兩種物質連上導線同時浸入電解液,容易離子化的物質會放出電子成為陽極,另一邊則成陰極。若以二氧化錳為陰極、鋅為陽極、氯化鋅為電解液,就成了鋅錳電池;以二氧化錳和石墨為陰極,鋅為陽極,氫氧化鉀和氯化鋅為電解液,就是鹼性電池。二〇〇四年,鬆下電器把鹼性電池的陰極加上氫氧化鎳製成鎳氫電池發售。一般說來,鹼性電池比傳統的鋅錳電池來得強力持久,卻不宜連續使用,所以不適合用在手電筒或瓦斯點火裝置上。此外像時鍾等耗電較少的物品也較適用鋅錳電池。

    ※鋰電池

    以鋰、鈷氧化物薄層構成陰極,石墨材質帶狀物作為陽極,以溶於有機溶劑的鋰鹽化合物為電解液。鋰很容易電離化又輕,就電量與重量比來說,是現行各種電池中最大的。但相機用的鋰電池是另一種東西,電解液雖相同,但是以二氧化錳為陰極、鋰金屬為陽極,且無法充電。

    ※鍍金

    讓含金屬離子的電解液通過電流,金屬離子會在陽極得到電子而變回金屬,附著在陽極上形成薄薄一層。

    ※賈法尼

    義大利的生物學者(一七三七~九八)。此偉大發現來自於一段感人的故事。賈法尼為了生病的老婆拿青蛙做晚餐時,把剝了皮的青蛙放在實驗器材旁就外出了。他老婆不小心讓桌上的手術刀碰到蛙腿,蛙腿竟冒出火花並痙攣。賈法尼認為這是與電鰻相同的生物電現象,其實是因為不同金屬接觸蛙腿,而青蛙的體液扮演電解液的角色才產生電氣。賈法尼的理論雖不正確,但正基於這個實驗,才讓伏特發明了電池。果然失敗為科學之母。

    以往的電池需八小時充電,

    它隻要五分鍾就充電完畢!

    研發電池最尖端的企業,就位在幽靜的工廠街區一隅。乍看之下「幽靜」與「工廠」仿佛互相矛盾,可是這條並排著許多中小企業招牌的街道,我實在想不出其他詞句形容。未來的技術就在這條幽靜街上誕生。我重新體認到科學與技術都是由人類的頭腦和雙手所創造出來的。

    我們想拜訪的是發明了電雙層電容器「Wellgeo」係列的Power System公司※——什麽是電雙層?電容器※又是啥?

    電池可分為兩種,一種是像幹電池或伏特電池等,隻能用一次;另一種可反複充電,例如汽車電瓶所使用的鉛蓄電池以及手機的鋰電池等。這兩種電池都是靠電極產生化學反應,再從中取得電力。最近成為話題的燃料電池,在這點上也是一樣。

    相對地,電雙層電容器是直接蓄積電力的裝置。就如同雷雲產生時,雲層將負電荷都吸了過去,導致地麵蓄積了許多正電荷。此外,所謂的電雙層,就是讓正極與負極都能形成像雷雲與地麵的狀態,因而得名。其所蓄積的電力也比一般的電容多很多。以往的電容僅數公厘至數公分大小,隻能用在電流控製與記憶體上;但是Power System公司的前身「岡村研究所」就在研究能否將它大型化,而作為蓄電池使用。

    電雙層電容器作為蓄電池時功能很明顯。簡而言之,就是它不發生化學反應。化學反應得花一定的時間,而電雙層電容器不需要化學反應,就像落雷一般,瞬間就能夠充電或放電。此外,化學反應若產生了預期以外的反應,電極或其他部份就會變質,汽車的電瓶之所以往往置於上方,就是出於這緣故。而電雙層電容器因為沒有化學反應,所以壽命也較長。還有,就像要讓紙燒起來必須先點火一樣,要引發化學反應時得先給予足夠的能量才行。因此以往的蓄電池要是電力太弱就無法充電。但電雙層電容器則是無論多微弱的電力都一樣會存進去,而且可以一口氣放出全部電力。反過來說,也可以瞬間蓄積大量電力,然後再一點點慢慢釋放。

    【以往的鉛蓄電池不論充電或放電都要靠化學反應,所以花時間,而且會劣化。但電雙層電容器卻是直接蓄積電力,所以能快速充電、放電,也很少劣化,所以壽命較長。】

    但是,發明之路並非如此平順。電雙層電容器能蓄積的電力還是比傳統的蓄電池少了許多。美國也有人想到以電容器來蓄電的點子,他們的方法是降低電極的阻抗,以求打出活路,但還是失敗了。另一方麵,岡村迪夫先生則是從開發專用材質、改良周邊置子回路※著手,把電容量增大了二十倍。之後又改良電極,將電容量增加了三倍。就是這樣才完成了與鉛蓄電池相同重量、電容量卻更大的Wellgeo。

    在充電時間上,鉛蓄電池得花八小時,然而Wellgeo隻需要不到五分鍾。而充電放電的容許次數可達數十萬次。就算一天之內充電放電十次,也可以使用一百年以上。此外,日本在南極的昭和基地,某個觀測儀器※的電源是使用太陽能發電※加上鉛蓄電池,但每逢陽光太弱的季節就會無法充電,觀測也隻好停止。而在導入Wellgeo係統後,才首次達到全年觀測的結果。

    雖然Wellgeo還隱藏了許許多多的可能性,但是我聽了最有反應的還是太陽能發電這件事。以前蓄電池的缺點就是光線太微弱就無法充電,這一來維修保養的問題也解決了。此外,這對於普通發電也有很大貢獻。現在為了應付冬、夏兩季的用電尖峰期,不得不加大發電量,就連用電量很少的時段也得維持發電,甚至超出需要量的一倍有餘,也就是進行無用的發電,平白浪費資源。如果能把電力蓄積起來的話,就不必那麽做啦。

    剩下的問題在於價格太高。目前該公司正設法大量生產以降低成本,致力讓電雙層電容器普及。希望能讓它成為充滿全世界、可讓電力自由儲存取用的半永久電池!

    ※Power System公司世上最先開發出高性能電雙層電容器蓄電係統的岡村研究所與將之商品化的Power System合並,成為現在的Power System公司。

    ※電容器

    金屬板平行排列而成的裝置。金屬板之間加上電壓以蓄積靜電,電力大小決定於金屬板大小和距離遠近。Wellgeo以活性炭為電極,混入有機溶劑為電解液。通入電流時正極(陰極)聚集負離子,負極(陽極)聚集正離子,但這些離子都會被有機溶劑包住而無法接觸電極,所以電極與離子就像兩張金屬板。因為兩者都隻能分離一個有機溶劑的分子,所以會蓄積大量電力。此外凹凸不平的活性炭表麵積非常大,這也可以大幅提升蓄電量。

    ※電子回路

    Wellgeo雖然是由多個稱為「cell」的電雙層電容器組成,但每個cell鬱有差異,若不能控製得宜,電就會全部跑進最容易充滿的cell,就無法再充電了。因此須開發出百分之百引出cell性能的電子回路,這正是岡村迪夫的功勞之一。結合這電子回路與電雙層電容器的係統就稱為ECaSS。

    ※某個觀測儀器

    GPS固定觀測點的通訊裝置。

    ※太陽能發電

    半導體受光照時會產生電流,利用這原理發電的裝置過去稱為「太陽電池」,但它並沒有蓄電功能。因為太陽光基於天氣及晝夜會強弱不定,所以要實用的話蓄電池是不可或缺的。

    把各種東西都變成電池,

    就能製造出「到哪裏都能用」的電池嗎?

    能直接蓄積電力的Wellgeo不需引起化學反應,所以壽命很長;再微弱的電力也能存進去,而存入的電力百分之九十四都能取用。真是夢幻般的電池啊。我為此感動不已,就問了一下研發部副部長土居仁先生:「能不能做成像幹電池一般大小?」但土居兄說:「目前還不太可能。」經營企劃本部的平野貴人先生則說:「要是能做到的話,光是走路就能充電了。」目前Wellgeo的大小是19公分×13公分×21公分,重4.4公斤;而要完全發揮它的效能,還必須有與其本體同大的外部回路「充電/放電模組」。此外,Wellgeo電力容量在1千瓦下為垢瓦時,如果把它的重量換算成與三號鹼性電池相同的22公克時,其電力就不到0.33瓦時了,隻達幹電池的十分之一。

    這麽一想,就看到電池的未來有兩條路可走。

    一條是現在立刻做得到的實際路線。把Wellgeo固定在建築或交通工具※中當電池用。講求攜帶的便利性時,就使用傳統的化學電池。例如太陽能發電後,把電力存在Wellgeo裏,再傳送到能充電一千次的電池如Eneloop等。也就是不要期待有一項裝置能具備所有功能,而要視不同狀況分別使用。這也是撰寫本書時從許多企業學到的智慧。

    另一條是追求夢想的路線。難道無法從Wellgeo出發,做出更輕的電池嗎?Wellgeo的原理等同於雷雲與地麵間蓄積電力;在構造上,則是在通電的兩個平麵問夾一層不導電的物質。平麵麵積越大,或是中間不導電的夾層越薄,所蓄積的電力就越大。既然如此,就把形成正極的物質、不導電的物質、形成負極的物質,依序噴上去形成薄層,不就可以做成電池了嗎?噴霧的方式能讓不導電的夾層盡量變薄,又能讓平麵麵積變大,是個好主意吧?

    如果這種「電池噴霧」能夠實現的話,可以噴在衣服上,也可以噴在汽車卜,甚至噴在道路或建築物的壁麵上,就連山壁或沙漠都行——把整個地球都變成電池吧!

    這一天若真的來臨,那平野兄所提案的「走路就能充電※」也可能實現了。每走一步、腳每踩下一公分,都可以使發電機運轉。假設一個人的體重是70公斤,出門前先在衣服上噴一層電池噴霧,然後每走一步就能產生0.002瓦時的電量;一般都建議每人每天應走上一萬步,如此一來每天就有20瓦時了,相當於七顆三號幹電池的電量。

    跑的話就更厲害了。人類全速奔跑時,腳對地麵的衝擊力相當於從身高高度跳下來的力道。身高170公分、體重70公斤的人,每跑一步就有0.32瓦時。長距離奔跑時衝擊力隻有全速奔跑的一半左右,但以馬拉鬆來算,每步步幅相當於身高一半,跑完全程42.195公裏的話,就有8千瓦時的電量,相當於兩千七百顆三號幹電池。根據本文最前麵的調查,一顆電池若以最便宜的七十圓計價,也相當於十萬圓了。如果能做到這種層次的發電,已經可以和電力公司的供電並駕齊驅了。每天跑一次賺兩百二十圓;一個月就賺了六千六百圓。這麽一來,每家的老爸都會說聲「我去外麵發個電再回來!」就去河濱空地跑步,多麽溫暖的家庭風景啊!

    【如果本文中的噴霧式電池可以實用化,連走路都能將電力蓄積在衣服中,把它當電源還可以用來聽隨身聽……要拿來幹嘛都行。這是標準的自給自足!對地球也很環保!】

    既然如此,幹脆把拳擊手套或球棒※也裝上發電機和電池充電算了……雖然想出了這主意,但還是放棄比較好。因為這些電力還是來自於人體付出的動能。要是把它全都變換成電力的話,那出拳打在對手身上的力道或擊球的力道都會被吸去變成電力,如此一來,拳擊和揮棒都會變得無力,從此變成無力大賽……

    果然還是利用大自然的能源比較好。要是能把自然現象都轉變成電力,換算成電費,每打一次雷就賺了八千圓,每發生一次七級地震就賺了一百五十億圓,每來一次台風就賺了七百五十兆圓。真要能做到這地步,人們都會忘記天災的可怕,隻會為幸福歡呼了。

    今日的瘋言瘋語,說不定到了明天就變成常識。就讓我們一麵做著把全地球表麵都變成電池的美夢,一麵節約用電過日子吧。

    ※交通工具

    以Wellgeo為動力的混合動力汽車我已經試乘過了。

    ※走路就能充電

    二〇〇六年十月JR東日本在驗票口設置了有人踩過就能用壓力發電的「發電地板」,但是發電量太少,要實用化還需要時間。

    ※球棒

    要算出拳擊的打擊力有多少能量較為困難,但全力揮棒時所需的能源是0.2瓦。所以隻要用盡全力揮棒十五次,就相當於一顆三號鹼性電池的電力。