空想科学生活读本第一卷 PART.1 让身边常用的道具更便利！

    第1考　雨伞

    打从原始时代「举着一片蜂斗叶挡雨」以来，

    「雨伞」这种东西就没什么进化嘛？

    每逢下雨天，我们最该感谢的就是雨伞。能保护我们不被冷飕飕的雨水淋湿，折叠起来就如一根能收进提包的棒子。这么文明的利器，要是还有意见的话简直该遭天谴了。可是，在「从古至今都毫无变化」这点上，也没什么道具能比得上它。虽然历经各式各样的细微调整，它的原理不过就「在一根棒子上架个圆顶」，亦即靠一个香菇型的东西挡雨，这和原始时代的人「在头上举着一片蜂斗叶遮雨」的原理完全一样，不是吗？

    翻开历史，早在公元前的中国、东方及罗马等地，伞就已经是我们熟知的形状了。当时的达官贵人拿它来遮荫蔽日，把它搞得像是权力的象征。日本也在公元五五二年从百济圣明王※派来的使者处收到这玩意儿。收到它的钦明天皇※，也觉得这伞用来遮荫特别舒服。真不愧是舶来品，连天皇都被耍了。

    十三世纪时，义大利人发明了能够开阖的伞—十七世纪起用来挡雨，而成为「雨伞」，当时的模样就和我们所用的雨伞非常近似了。到了一七八八年，英国出现一个伟人。有位名叫乔那斯·汉威的商人，撑着雨伞昂首阔步走在伦敦的大街上。在当时的伦敦，伞被视为女性用品，有钱人下雨天都习惯乘马车出门的，所以汉威的行为引来众人嘲笑。然而他这种颇具勇气的行动，终于让雨伞在英国的男性社会推广开来了。可见无论什么事都必须有人当开路先锋才行。

    自伞发明以来，用途虽然有所变化，但好像依旧是伞。那么，未来又将如何？

    背景设定在二〇一九年的《银翼杀手》※，片中虽然出现了握柄会发光的雨伞，但是外型照旧。而描写二〇五四年世界的电影《关键报告》※中，雨伞也不过就那普通模样。看样子就算到了未来，伞也不过就是把伞。毫无进化到这种程度，说好听点是它完成度已经够高；举个难听一点的比喻，就像乌龟或蟑螂一样，从两亿年前直到现在，形态都没有任何改变！

    然而电影《复仇者》却出现了划时代的雨伞：直径不到两公尺的透明球体，人就在里面一面滚动一面向前走。虽然原本好像是用来在水上行走，可是有了这种装置，不但雨水无法从侧面刮进来，两手也可以自由活动。以雨伞来说可谓完美无缺。

    【球型的「伞」是出现在《复仇者》中。这部描述英国谍报员与企图操纵气象以征服世界的邪恶科学家战斗的间谍动作片，由有雷夫范恩斯、郦玛舒曼、史恩康纳莱等人主演。】

    问题就在于出入球体的方法。在电影里是拉开拉链就出来、泄掉空气就瘪下去了。恐怕进去时也得打开拉链，然后用压缩空气等方法使其膨胀，借空气压力使之保持球型吧。

    可是我想，这样的「伞」一定很怕刮风。直径2公尺的话，只要在每秒10公尺的风速下，就会承受高达9.6公斤的风压。或许会觉得这比体重轻得多，没啥关系，但球体是只要用比自身重量还小的力量就足以轻松滚动，因此若不想被吹落河里、或是滚到路上遭车撞死，就得经常努力靠体重迎风压上去才行。那种感觉就像逆风爬坡。假设风速是每秒20公尺，对一个体重约70公斤的人来说，就像在爬一道隐形的33度斜坡※。在这么陡的斜坡上根本不可能站得住，不是摔落河里，那就滚到马路上等着被车撞吧。

    不过这构想的确很了不起。说不定现实世界真有这种划时代的雨伞，只是我不知道而已？基于以上想法，我们去拜访了以全力开发新型雨伞而着称的SHU-s Selection※股份有限公司。

    ※百济圣明王

    受中国南朝梁册封为百济王。公元五二三～五五四年在位，联合新罗攻打高句丽，又为对抗新罗而与日本友好，外交手腕堪称八面玲珑。逝于与新罗交战时。人人皆知将佛教传入日本的是他，其实伞也是。

    ※钦明天皇

    日本第29代天皇，继体天皇嫡子，用命天皇之父，圣德太子的祖父。至于在位期间则众说纷纭。

    ※《银翼杀手》

    一九八二年根据菲利普狄克之科幻小说改编的美国片，导演雷利史考特，由哈里逊福特、鲁特格尔哈尔、黛瑞汉娜等人主演。

    ※《关键报告》

    二〇〇二年美国科幻惊悚片，史蒂芬史匹柏执导，汤姆克鲁斯、柯林法洛等主演。背景设定在「能事先预测犯罪而加以防止」之未来世界。

    ※《复仇者》

    一九八八年美国片，叙述特工探查气候异常事件，改编自一九六〇年代大受欢迎的英国同名影集。耶利米谢奇克（Jeremiah S.Chechik）指导。

    ※33度的斜坡

    风压会滚动球体，站在里面的人得将体重压向上风处，两股力量相抵消，球体才会不动。当风速每秒20公尺时，球体要滚动33度才会静止，所以此时里面的人站立的地面也会倾斜33度。

    ※SHU-s Selection

    一九八六年设立。原本接受海外名牌委制，因对外国厂商将进货价一千二百圆的伞以一万圆售出的做法有所质疑，九一年自创品牌。目前已创造出每支五百圆的「超值500」和「Water Front」「Charcoal Express」「Sunny Booth」等品牌。以一万圆的技术研发五百圆的伞，正是林兄引以为傲之处。

    超小型、超细型、一按就能开阖……

    最先进的雨伞！科学得令人感动！

    SHU-s Selection的展示厅里陈列着色彩缤纷的雨伞，有如百花齐放。这些都是公司董事长林秀信先生的作品。而林先生也将这些伞视若己出，一把一把拿出来向我们仔细说明介绍。

    最先令我受到冲击的，就是一把半径达75公分的大伞！什么？伞骨竟是玻璃纤维制！看到这把伞时，仿佛整颗心都被吸上了晴空。

    我很喜欢大伞，在它巨大圆顶※保护的辽阔空间底下散发一股温暖祥和。但是我最讨厌的就是容易折弯的伞骨。稍微受点冲击就弯腰驼背，这么没骨气，真是不可原谅；偏偏想把它拧直的时候，又顽固死硬地不让我拧直，真令人火大。然而根据杠杆原理，伞越大就表示伞骨越容易折弯。要做得大，又要顾及耐冲击性，想来还真是两难啊。

    而这把玻璃纤维制的大伞，一口气将以上困扰都解决了！我对此赞不绝口，林先生还把支撑圆顶的伞骨用力压弯给我看，当然，毫发无伤地复元了。没错没错，我就是想找一把这样的伞啊！

    而在看了一按就能开阖的自动伞实际演示后，长久以来百思不解的谜就解开了。这种功能我虽听说过，但从以前就觉得很不可思议。伞的开、阖动作都得耗能，一般的自动伞在打开时只需轻轻一按，可是收拢时就得花上比普通伞更大的力气，因为收伞时所施加的动能必须转变成里面弹簧的位能，蓄积起来。如果开阖都只需轻轻一按，那能量是在何时注入的呢？

    答案其实很简单。收伞时将伞柱顶端抵住地面，握柄用力一顶，就行了。因为这么做的同时，弹簧会变形，然后喀地一声钩住，蓄积的弹力位能就可以用在开伞收伞的时候。即使在伞的世界，「能量守恒」法则也依然存在喔。

    参观完毕，我们还访谈了林先生许多事。在此能透露给大家的还有最先进的三种伞※：「超迷你口袋伞」「平板口袋伞」「铅笔伞」。每一种折叠起来都是15到23公分大小，而且重量只有200公克不到。

    打开超迷你口袋伞一看，内部精细的构造令我叹为观止。每根伞骨都是各由两根支架交错成连续的平行四边形而构成，因此中央的圆筒部份可以缩短到只有8公分上下，而且伞骨都能折叠成五段开阖。这原理就跟从前夜市卖的「魔术伸缩手」一样。而可动的部份有些是用金属卡榫※固定合叶，有些地方则是用交叉的棒状结构互相滑动构成，感觉上，与其说这是在设计台上产生的构思，不如说是专业工匠亲手找出的最适切构造。

    而令我一看就觉得大感兴趣的是平板口袋伞。它折叠起来的样子正如其名，从侧面看来是个2公分×5.5公分的长方形平板。既然打开来是圆形的伞，为何折叠起来会变成这种形状？

    开阖数次后我不由得为之惊叹。六根撑开伞布的伞骨※，呈对角的两根可直接折叠，剩下的四根则因中央圆筒部份※的形状所致，可以巧妙并到已收好的两根伞骨旁。这形状让我联想到昆虫型机器人，不禁脱口赞道：「这真是未来的雨伞啊！」林先生则是满面笑容看着我：「谢谢，谢谢！」

    【右边是一般折叠伞，左边则是能5段折叠的「超迷你口袋伞」。真的仅如手掌一般。更惊人的是只卖525圆！林老板的哲学就是价格品质兼顾。也请小心别买到劣质仿冒货。】

    我终于明白了，林先生是个爱伞之人。他无论无时无刻都想着关于雨伞的事情，例如「伞骨是绝对必需的吗？」「非得有伞布不可吗？」等等。但就是这样子想着想着，不知不觉的就达到了目前的境界。

    归途中我不禁思索，既然造伞专家都这么说了，那雨伞就永远保持这形状了吗？不，应该还有什么地方会存在某种可能性才对啊！我这个门外汉就来略尽棉薄之力，想出一把颠覆常识的雨伞吧！

    ※圆顶

    专业术语称为「翅膀」。

    ※最先进的三种伞

    后来他们又生产更先进的「MobilePen」、「MobileFlat」。前者收起来是长16公分、直径4.3公分的小圆筒，后者则是长15.5公分、厚2.5公分的小平板。

    ※金属卡榫

    直径长度都仅数公厘的圆筒，一侧开口装了状似高礼帽的零件。要插入这两个零件间的凹槽，需以相嵌方式接合，不能卡死，这时就得用专门工具压扁，使其不滑脱。压扁时的裂缝很像鸽眼，故又称「鸽目」。林兄说有两道裂缝最理想，若只有一道也可以。成品检查时若发现没有裂缝或者有三道以上的都要挑出重做。这就是「值一万圆的技术」。

    ※六根撑开伞布的伞骨

    专门术语为「母骨」，而在母骨下支撑它的另一根称为「承受骨」。

    ※中央圆筒部份

    专门术语称「辘轳」。

    想靠回旋伞骨打飞雨水，

    必须有音速4倍的速度！

    那么，该从哪儿开始着手好呢？发明多半是出自于对现有事物的不满，所以先把现行雨伞的问题尽量挑出来，再来试着想想解决的方法吧。

    讲到用伞，我个人觉得压力最大的就是「要把伞布折好」这件事，尤其是折叠伞，用完得把被伞骨夹住的伞布一一拉出来整理好，然后捏着伞布边缘卷起来。一旦用了就得反复进行这种需要耐性和细心的作业，但像我这种把细心耐心都放在娘胎忘了带出来的人，这过程简直就像是在赛之河岸※堆石头的痛苦修行。

    如果没有伞布的话，就不必这么辛苦了。问题是这样一来要用什么挡雨？以前应该有人说过：「高速旋转只剩伞骨的雨伞，就可以打飞落下的雨滴吧？」虽说这么做会给四周的人添不少麻烦，不过就原理来想，应该办得到吧？

    问题就在于雨滴落下的速度。雨滴大小在0.1公厘到3公厘左右，越大落下速度就越快。最大速度约是秒速9公尺，所以只要能挡住这个速度的雨滴，就等于无论多大的雨都OK了。

    要把以不同间隔落下的雨滴打飞，就得让一根伞骨转过去时，在雨滴落下的距离和伞骨上下厚度相等的时间内，让下一根伞骨转过来就行了。在此，我们将伞骨厚度和雨滴直径同样设定成3公厘好了，那么，雨滴以秒远9公尺落下3公厘的距离，只需3000分之1秒！一把伞有8根伞骨的话，那就得让伞骨在3000分之1秒内转动45度才行。这么一来，雨伞就必须每秒转375次！如果伞骨半径是60公分的话，伞骨前端的速度会达到音速4倍！

    这种伞已经不只是给人添麻烦而已了，根本是杀人凶器啊！如果想减慢转速，不是得增加伞骨厚度，就是须增加伞骨数目。伞骨厚度增加的话会增加空气阻力，只会更难转。那增加伞骨的话……等一下！加到无限根的时候，不就是普通的伞了吗？

    不过，这个点子还有别的发展方向。如果把呈板状的伞骨排成某个角度，转动时就会吹出风来，借这股风力吹开雨滴，不就行了吗？

    要挡住以秒速9公尺落下的雨滴，就得吹出秒速9公尺以上的风才行。但这又产生一个问题了。向上吹风的反作用力会把伞向下压，对吧？计算一下这反作用力，差不多有11公斤——这么重的伞，谁拿得动啊！

    【本文中没有详细写明，但如果伞骨像图中那样与伞柄垂直，就算能把雨滴打飞，也会溅到伞下。这点我也明白，要防止这点，让伞骨的角度朝向斜上方旋转就行了。】

    既然不能省略伞布的话，那就来想想不要有固定形状、乱折一通也可以的雨伞吧。

    用形状配忆合金※来做伞骨和伞柄如何？这种金属只要在一定温度成形，温度下降后就可以自由变形，温度一上升，又会恢复原貌。只要让它成形为伞开的形状，平常就能卷起收到口袋或提包里。只要装颗四号电池，再接一条电热线，打开开关，它就会张开变成一把伞。用完之后，因为雨水使它温度下降，所以又可以自由卷起来带着走。

    这不就得了嘛！正如此想着，又注意到一个问题：要让热度传导到整把雨伞，是要花时间的！而且这么一来，只要走进比较暖和的房间，伞会突然在口袋里打开！这样可就麻烦了。

    于是我又想到一个主意：伞柄装进一个伞型气球，平常就只是伞柄，一按按钮，里面的压缩空气就噗地一下子把气球灌饱！

    其实这是从与林先生的谈话中得到的启发。林先生的梦想是造出一把原子笔大小、用过即可丢的雨伞，并且价格压低到一百圆以下！若采用我说的这个点子，不就可能做到了吗？林先生？

    编辑新保先生则说，「带伞出门※」这事本身就是个令人受不了的大麻烦。所以他想到的是一个能飘在你头顶、然后自动跟着你走的雨伞。原来如此。氦气气球飘在头顶上，装个感应器就能让它认得主人，再装个小型马达，就可以行动了……以上等等，就技术上而言都是做得到的。问题是，气球也一样很怕风吹啊。既然如此，干脆像气球一样绑根线拉着走不就好了？

    各位读者不妨也来试想看看各种雨伞的可能性吧！说不定其中就有一把能够改变雨伞的历史喔！

    ※赛之河岸

    佛教认为死去孩童的灵魂会聚集至此思念父母，唱着「叠第一个为父亲，叠第二个为母亲」的歌，堆叠石头作佛塔，但是会有恶鬼跑来踢散作乱。还好有地藏菩萨抱着他们说：「从今以后就把我当成你们在冥土的父母吧。」多么悲哀的故事啊。悲哀程度和笔者的邋遢程度有拼。

    ※形状记忆合金

    哥伦比亚大学一九五一年发现形状记忆效果，当时材料为黄金与镉，另有镍与钛、铜与铝及镍等组合。其原子排列构造在高温下为富弹性的沃斯田铁（Austenite），低温时则呈可塑性高的麻田散体（martensite）。高温时成形，冷却后达到Ms点（麻田散体变态开始点）就会转变为麻田散体，只需很小力量就可变形。温度上升至As点（沃斯田铁变态开始点）则又会变回沃斯田铁，回复为成形时的状态并充满弹性。利用此一性质可制造胸罩、手机天线、医疗器材、人工心脏、马达、热引擎等，主要多采用镍钛合金。

    ※带拿出门本身就很麻烦

    为了这种人，实际上也有种商品叫做「卷在手上的伞」。手把能自由弯曲，所以可以把伞卷缠在肩膀上，两手就自由了。不过，还要特地把雨伞卷来卷去，不也很麻烦吗？

    第2考　刮胡刀

    用锋利的刀片刮脸皮以切断其上的体毛，

    这种行为太危险了吧！

    少年要成为男人，非得爬上许多台阶不可。而这「长大成人的台阶」可不是那么简单轻松的，一不小心摔下来可就要受不少伤痛啊。

    刮胡子，就是危险的台阶之一。我干嘛讲得这么委婉呢？因为我就是从「刮胡子」台阶重重摔下过的人啊。

    那是我高一的春天。一方面要展开新的校园生活，另方面也要在借宿的地方展开新生活。我当时初生之犊不畏虎，就在开学当天早晨，在借宿处学长※的指导下，挑战刮胡子的初体验。

    我的工具是一柄T字型可抛式刮胡刀。学长很亲切地嘱咐教导我：「涂上肥皂，然后逆警胡须生长方向刮过去。可别睡昏头，把刀子横向划过去喔。」我一面高兴地想着但愿各种事情都能像这样有前辈指导，一面就照他教的刮下去，这时上唇传来一股又像烫又像冰的刺痛感。肥皂洗掉一看，刮出一道将近5公厘的伤口啊！虽然不觉得有多严重，但刮胡子的伤口还真是又痛又痒，有股难以忍受的刺痛感。就这样，高中开学第一天如此光辉灿烂的日子，我就只能在这股又痛又痒的不舒服感中度过了。

    从此以后我就视T型刮胡刀为畏途，再也不敢碰它。结果只好用电胡刀了，可是这也有一段不堪回首的遭遇。有天早上我想直接躺在被窝里刮胡子，结果搞得脸上、胸前、被窝里到处沾满胡渣。明明只有两条路可选，我却偏偏两条路都遇上了惨痛经验，多么不幸的人生啊。

    然而我也不想一辈子都当个怕刮胡刀的胆小鬼——用锐利的刀片在脸上刮来刮去以切断体毛的行为，本来就很危险嘛！难道刮胡子就没有更安全又更安心的方法吗？

    首先，就来复习一下我们的祖先是如何与胡子奋战不懈吧。

    翻开百科全书，据说旧石器时代的男性是用贝壳、兽骨、鲨鱼的利齿、打火石碎片等物品刮胡子。呜哇！痛死人了啦！这些东西真能拿来刮胡子吗？与其说是刮，不如说用它们来割脸皮还差不多吧！我想太古时代的少年一定是带着满脸割伤的痕迹才能转大人，真是了不起。

    古埃及的贵族都是戴假发而剃光头，图坦卡门法老王也留着很漂亮的长须，所以他们一定有修剪胡须的方法。他们用的是月眉型或短斧型的青铜剃刀，可是青铜器不能像铁器一般淬炼※，所以应该很钝。为了刮胡子，古埃及人大概也吃了不少苦头吧。

    【旧石器时代用贝壳、兽骨、鲨鱼利齿、打火石碎片等物品刮胡子，古埃及则用青铜剃刀。那么钝还能拿来刮胡子，古代人的脸皮都很厚吗？】

    为了避免格斗时被敌方揪住，古罗马帝国鼓励士兵尽量剃光头发及胡须。虽然公元前六世纪就出现了折叠式剃刀，但据说许多人还没开战前就被剃刀刮伤了，因此并不普及。那这些士兵又该怎么办呢？据说是用剪刀剪或拔掉胡须。更令人吃惊的是，他们竟还懂得拿动物油脂做成脱毛剂使用。原来打从两千六百多年前起就已经有人和我一样苦于刮胡子了呀，真不知是该为人类的伟大而感动，还是该为自己的毫无进步而生气。

    进入中世纪后，随着德国的佐林根和英国的雪菲尔等城镇铸刀技术发达，剃刀也变得越来越锋利了。据说音乐家萧邦因为演奏钢琴时观众只会看见他右边的脸，所以就只刮左脸的胡须，右边留下来。有空玩这种小把戏，就表示他刮起胡子一定是非常轻松愉快了。

    然后到了一八四七年，英国人首先想到T字型刮胡刀，从此以后刮胡子这事儿就变成现在我们习见的景象了。那么，自此以后刮胡子的技术就不再有任何进步了吗？

    ※借宿处学长

    久富静弥学长，不知现在可好？

    ※淬炼

    让刀刃更坚硬的加工法。钢铁的原子排列方式因温度而异，高温时较坚固。若在烧得通红时急速冷却，原子就会因为来不及改变排列方式而保持高温时较坚固的排列，此加工过程即为「淬炼」。但相对的也会因为过硬而过脆，所以也有轻微加热再慢慢冷却的方式，让钢铁得到适合的硬度。

    双层刀片、三层刀片、止滑钢丝，

    终于演变成四层刀片的震动刀头！

    我们来到舒适牌（Schick）刮胡刀日本分公司※，这是一家世界级大企业，接待室也很高级，散发出令人沉静的气氛。本来我还担心会不会冒出什么可怕的大人物，万一讲了不得体的话会不会惹对方生气等等，结果出来接待我们的行销经理赤松裕介先生是个非常年轻而亲切的人，真是太好了。

    看到我们如此安心，赤松先生一面向我们展示各种样品，一面介绍他们公司的产品及历史。

    最初的产品真是充满冲击性：一块长方形金属板下面加了一根垂直方向的握柄，然后在金属板上装了一片双刀的刮胡刀片，仅此而已。讲白了就只是个把剃刀固定成T字型的道具，完全看不出有任何安全设计。拿这种东西刮脸，无论有几条命大概都不够用，以前的男人还真是强悍啊。听我这么说，赤松兄告诉我们：「这刮胡刀的正式名称是『安全剃刀』，之所以特别要加上『安全』二字，为的就是要提醒大家，剃刀这东西再怎么说都是很危险的。」原来如此，为了让大家有此认知，还真是下了不少功夫啊。

    其中一项产品就是在日本一九六〇年代出现的舒适牌喷射刮胡刀（injector），一个小小的立方体，上面有块金属板可以滑动，手不必摸到刀片就能替换。新保兄一看到就说：「啊，我老爸用过这个！」这么一提我才想起来，我爸好像也用过呢。想来我们老爸年轻时也曾为替换刀片能有这种飞跃性进步而高兴过吧。

    然后，一九七二年出现了双层刀片。第一层刀片切断胡须、同时将须根稍微拉出毛孔，第二层刀片再接着剃掉残余须根，如此就能刮得比较干净。曾以胡渣特浓闻名的职棒选手畏量茂雄是一九七四年退休的，然而退休前的那两年他下巴的胡渣似乎淡了不少，有机会的话可以找出他之前之后的照片来比较一下。

    一九七八年发明了振动刀头，九一年发明了弧型双层刀头，九八年发明了立体振动双层刀头，刮胡子的技术也朝向配合脸颊弧度而进步。其中最令人感动的就是从八六年起列为标准配备的「friction&smoother」。「friction」意指摩擦，在刀片前加装一种类似橡皮、比较不滑利的材质，「smoother」则是用沾水就会溶解的润滑剂为材质，装在刀片后方。这么一来，刀片前方比较不滑、后面则较滑利，如此皮肤就会绷紧、让其上的毛发耸立，因而比较容易切断。理发师傅帮客人修脸时也会边刮边将客人脸部皮肤绷紧，而靠这两种质材就能重现职人的熟练动作，这样的专业智慧真令人耳目一新。

    而到了九五年，刮胡刀界发生了革命性变化。为了防止剃刀横滑割伤皮肤，设计出钢丝缠绕刀片，当年K-1格斗赛麦可贝纳选手在广告里那副「没割伤耶！」的喜悦表情，至今仍令人记忆犹新。从那以后，大概再也不会有像我这样因为第一次刮胡子就割伤、从此对刮胡子一事抱有心结的少年了吧。这个时代终于宣告结束了。

    最后，我们看到了最新式的「ouattr0 4 energy」（创4纪），四屠刀片、friction&smoother、安全钢丝，刮胡刀界三大发明全部到齐，而且刀片用马达带动，以每秒200次、0.1公厘的振幅震动，就像斧头砍树一般，刀刃不断来回以切断毛发。

    ＃【上方就是请到K-1选手「克罗埃西亚战警」麦可贝纳拍摄广告的「Quattro 4 energy」（创4纪）。附安全钢丝的四层刀片震动刀头以每秒200次的速度来回震动。下方则是本文中介绍的初期T字型剃刀。是非常古典的设计。】

    果然，刮胡刀界的历史也是不断翻新啊。而更令我惊讶的是，这些细腻的改良竟然都是由美国人完成的！因为太过于「近在眼前」，会有种「这是日本自己开发的吧」之错觉，然而舒适牌的确是美国公司没错，粗枝大叶的老美竟在如此细微的物品下这么多功夫，人类对于刮胡子所投入的热情也可见一斑。

    既然如此，咱们也来加油吧！来想出一个可以一口气解决男人所有刮胡子难题的刮胡刀吧！

    ※舒适牌刮胡刀日本分公司

    位于目黑。公司首页「日本舒适牌的脚步」单元写着「一九六〇（昭和三十五年）将喷射式刮胡刀引入日本」，但没注明公司何年创建。有本书叫《舒适牌70%股份的轨迹》（西山和宏着，钻石社出版），有兴趣者请自行参阅。

    ※长岛茂雄

    一九三六年二月二十日生于千叶县佐仓市。五八～七四年担任东京读卖巨人队选手，职棒明星。漫画或动画中都常把他本人画进去，如《超能野球红不让》、《魔投手》等，画面中往往过度夸张他脸上的浓密胡渣。

    ※麦可贝纳

    一九六九年生于南非的K-1格斗选手，九五年出道，二〇〇六年退休。原是职业拳击手，也因此让K-1大赛认识了拳击的重要。毫不畏惧蓝眼武士安迪·福格与暴君彼得·阿特那一击必杀的踢击，被踢中了也依然向前突进，仿佛重战车般勇猛。退休后继续担任教练指导后进。

    ※四层刀片

    我问：「接下来会推出5层刀片吗？」「那得看情形。」但之后对手吉列牌推出了新产品「吉列锋隐动力5+1刮胡刀」，刀片增加到6片。这样下去还会增加到7片吗？

    在两千五百部小型机器人的活跃之下，

    每天早上只要十秒就能刮好胡子！

    要构思未来的刮胡刀，首先非得翻越一堵高墙不可。若想掌握现有刮胡刀的问题，自己一定要先用用看才知道。可是我从三十年前人生第一次刮胡子就把上唇刮破以来，就再也不敢碰T字型刮胡刀了，虽然拿到了舒适牌给的样品，还是忍不住害怕。可是，为了未来，也只好硬着头皮试一试了！

    舒适牌的赤松兄说过，干燥状态下的胡须，其强度约等于同样粗的铜线※，所以很难切断。但是只要弄湿了，强度就只剩下原来的三分之一了。所以最好在洗完澡后用温热的湿毛巾敷脸，这样是最完美的。接着涂上刮胡膏。首先来试试初期的双层刀片吧。因为它没有止滑钢丝，所以千万不可横着滑动。一刮下来，有股胡子被刀片牵引的感觉，就这样一口气刮下去真的好吗？我一边心里祈祷一边用力刮下，手上传来一股沙沙的触感——喔，感觉还不错嘛。

    为免得意忘形而受伤，改用附有止滑钢丝的四层刀片试试看。这次手感就很轻了，感觉刮得很锐利。最重要的是，有止滑钢丝真是太好了！有一瞬间我也想相信赤松兄或麦可贝纳说的，故意把手横滑一下试试看……不过终究还是没勇气这么做。

    有马达震动的创4纪，刮起来几乎没有施力的手感，就像轻轻抚触着脸庞一样，刮起来的感觉真是不可思议。

    试用后的感想就是很舒服，以前的精神创伤完全烟消云散了。不过还是有问题存在。首先是刀孔堵塞。赤松兄说过，刮胡子时也会刮下与胡渣等量的老化角质和皮脂等等，而这些废渣会与胡渣及刮胡膏混在一起，残留在刀片之间，而且就算用热水也很难洗掉。双层刀片的时代可以在刀片间装个滑动板，把废渣像压切石花菜冻那样顶出来，现在的四层刀片则得用热水冲洗，让废渣从刀片后的隙缝流掉，然而实际上试了一下，就会明白根本冲不干净。目前正试着在刮胡膏里混入能分解皮脂的成份，以解决这当务之急。

    而最需要从根本解决的问题就是「过程太麻烦」。每次都要先敷热毛巾、涂上刮胡膏、刮胡子，然后洗掉刮胡膏、把脸擦干净、再把刀头清干净等等。想来就像茶道或结婚仪式或照着笔顺写书法，非得按着顺序一个步骤一个步骤来——刮胡子难道没有更简单、更快捷的方法吗？

    当下立刻想到的招数是：把脱毛剂溶在水中拿来洗脸。可是一查才知道，脱毛剂会刺激皮肤，而且味道很刺鼻，不适合涂在比腿部敏感许多倍的脸部，光是靠近鼻子就有被那味道薰昏的危险。

    既然胡须的硬度足以与铜线匹敌，那用雷射光烧断它如何？把普通的刮胡刀刀片改成横向板状的镭射光线连续照射就行了。镭射光束设为厚1公厘、宽5公厘，以秒速1公尺的速度移动的话，只需要—瓦的出力就足以烧断胡须了。剃刀的英文是razor※，所以这招就命名为Laser razor啦！

    问题是皮肤会不会烧痛？因为皮肤的色素比毛发来得淡，比较不易吸收光能，所以涂上一层反射性护膜乳霜的话，应该就没问题了吧。

    还有个更好的法子可以让人坐享其成，就是让大量1公厘的小型机器人在脸上爬行，由它们用剪刀或镭射把胡须切断。虽然这情景想来有点恶心，可是速度超快。成年男性的脸上约有两万五千根胡须，用两千五百只小型机器人去刮，就算一秒才能切断一根，每天早上也只要十秒就能刮完胡子了！而1公厘大小的机器人，就算有两千五百只，排成立方体的话也只不过是每边1.4公分、方糖大小的立方体，如此小巧玲珑也是其魅力所在。

    【胡须直径为0.1公厘，所以用1公厘大小的机器人就可以切断它了。以目前的奈米科技来考量的话，开发刮胡子用机器人绝对不是梦！不过看起来会有点恐怖就是了……】

    乍看之下，这个点子或许有点荒诞无稽，然而谁也不知道未来的刮胡刀到底会演变成什么样子。毕竟，这只是个三十年前因为没有止滑钢丝而从「刮胡子转大人」的阶梯上摔下来的家伙所想出来的啊。

    ※同样粗的铜綫

    胡须直径约0.1公厘，要切断与此同粗的铜线，需有200公克的力量。

    ※英文是razor

    剃刀是razor，雷射光是laser，对英语圈的人来说，r与l的发音差异一清二楚，所以会看不懂这个同音笑点。（译注：日语无法区分「l」与「r」，所以会混淆。）

    第3考　闹钟

    用令人不快的方式叫醒人，

    多么不人道的机器啊！

    每到樱花散落的暮春时节，全日本的工作场所和学校都会涌进一批批新人新生，每个人心里都充满着闪亮的希望。然而从另方面来说，到了新环境不适应的恐怕也大有人在。

    尤其是刚从学校毕业的社会新鲜人。以前多的是时间，可以随自己高兴分配，突然变成每天早上九点甚至八点就得上班，而且新进职员还理所当然要提早半小时进公司。想必有不少人的身体都快吃不消了吧。毕竟人类也是一种生物，要适应新环境总得花点时间，这也是很自然的嘛。

    这时候不得不依靠的就是每天早上叫你起床的闹钟。闹钟还真是一种莫名其妙的白目机器。人家睡得正熟，偏偏在耳边铃铃铃铃地大响特响！不然就是哔哔哔哔地大叫！要是哪个人干出这种白目行为，不被揍死才怪。

    我从重考生时代一直到念大学，都是用哔哔叫的闹钟。重考时住在京都※，常受住在大阪的伯母照顾，这闹钟就是那位伯母送我的。「这种电子音是人类耳朵最不想听到的」——我想，伯母说的这句话堪称凝聚了所有闹钟设计之精髓。反正就是要让人听了难受痛苦，才能逼人醒来就对了。「喂，再不快点起来的话，这个讨厌的声音就会一直继续下去喔！」这是多么不人道的机器啊。

    到底是谁发明了这种恶魔般的机器啊？

    ＃【被喧嚣的铃声或电子音叫醒真的会令人超不爽！话说回来，用温柔的鸟鸣或流水声是叫不醒人的……越火大就越不想起床——啊！真想能安稳地睡个好觉啊！】

    查了一下，看到一位钟表匠的名字——宝玑（Abraham Louis Breguet）。一七四七年生于瑞士，一八二三年逝世，曾在巴黎开店。他创造出的优良钟表具备自动上链、定时叫人、耐冲击、报时、修正误差等机能，堪称艺术品等级。连玛丽皇后※都向他下订单，不过因为从订作到完成要花上二十年，所以来不及交到这位贵客手中。

    令人注目的是，宝玑被称为「让时钟的历史进步了两百年之人」。从现在起倒算两百年也不过是一八〇七年，当时应该正逢宝玑的全盛期。要不是他让时钟进步了两百年，现在的人就不必每天早上被讨厌的闹钟吵醒了啊！

    不，仔细想想，宝玑只是很会「制造」钟表而已，并不像木工的祖师爷左甚五郎※是个发明家，说不定是其他人「发明」的。进一步调查下去，虽然没能找到是谁发明闹钟的资料，不过倒是明白了机械齿轮式钟表的由来。

    公元九六六年，有位修道士（后来还当上罗马教皇※）为了让人们知道祈祷的时刻，利用秤锤的重力转动齿轮，作成能定时敲钟的装置。当然这也可以把人叫醒，就「能在预设时刻发出声响」这一点来说，和闹钟是一模一样的。啥？意思是说，机械齿轮式钟表※在诞生之际就已经是「闹钟」了？

    回顾历史，想像一下，打从那种会当当响的古老时钟开始，就代表「能定时发出声响的时钟」其实并不是什么特别的东西吧。之所以会变成用来把人吵醒的道具，也只是因应人们的需要，把时钟做成「能在你希望的时刻发出声音」的商品而已。

    其后不知过了几度星霜，随着电子工程学发达，不但出现「不快点关掉声音会越来越大」，还有「就算关掉也会继续响下去」，以及「装了轮子会跑，想关掉还得先抓住它」※的闹钟。然而，虽然技术不断进步，唯一毫无改变的一点就是「用声音把人吵醒」。

    声音真的是最适合把人叫醒的手段吗？如果只是因为「发出声响是最容易做到的」就沿用下去，那也太可惜了。人类除了听觉之外还有视觉、触觉、味觉、嗅觉等各种感官知觉啊。要是能利用这些的话，能不能制造出让人舒服醒来的闹钟呢？

    ※重考时住在京都

    我最初打算考京都大学，以为一定考得上，所以借住公寓里，结果落榜。无可奈何就在京大附近过了一年重考生活。

    ※玛丽皇后

    玛丽安东涅特（一七五五～九三），奥地利女王玛丽亚的十一女，一七七〇年嫁给法国皇太子，皇太子即位为路易十六后她也当上皇后，过着奢华的日子。八九年爆发法国大革命，九三年被推上断头台。在《凡尔赛玫瑰》（旧译《玉女英豪》）中扮演重要角色。

    ※左甚五郎

    雕刻家，代表作日光东照官的「睡猫」。根据《世界人物逸话大事典》（角川书店），生于一五九四，逝于一六三五或五一或六五年，众说纷纭。出身地也有播磨国明石、纪伊国根来、赞岐国高松等各家说法（其实也不过三家而已）。姓伊丹，号宗惠。因是左撇子而得「左」的称号，也有一说是没有右手。生平记事错乱至斯，唯独出生年份一清二楚，真不可思议。

    ※后来还当上罗马教皇

    西尔维斯特二世（Sylvester Ⅱ），公元九九九～一〇〇三年在位。大概都在忙关于千禧年的事吧。附带一提，影星席维斯史特龙的名字就来自此人，可能史特龙的老爸很敬爱他吧。

    ※机械齿翰式钟表

    机械式钟表需要有齿轮等以固定速度回转的「脱进装置」。而此物的发源地，根据百科全书的说法是：「一说来自八世的中国，但也可能来自十三世纪欧洲。」若这「可能」为真，本文中的修道士就不可能有时钟了。本文记述是参考网页「TOKEI ZANMA时计三昧」。

    ※装了轮子会跑的闹钟

    似乎是麻省理工学院学生的发明。在网路上查了一下，名叫「落跑闹钟Clocky」，可邮购，一台约49.99美元。

    只有光线的刺激能温柔地将人从深层睡眠

    诱导至浅层睡眠……

    搭乘地铁来到京都北方市郊，山中一片烟雨蒙蒙，想来就是这样的雨景，让小野小町叹息，让在北山种植杉木的川端康成写下了《古都》吧。一面沉浸于这些和正题无关的感慨中，我们来到京都工艺纤维大学的入口。工艺科学研究系设计经营工学组的小山惠美助理教授※，在还是松下电气公司的研究员时代曾开发出划时代的「把人叫醒」装置，而且在一九九七年商品化。

    小山老师的着眼点就在于「光」。生物体内都有能调节生命活动周期的「生物时钟」。之所以晚上会想睡，或者母鸡孵蛋一定刚好孵二十一天，都是受这生物时钟控制。然而每个人的生物时钟之「一天」周期都有差异，而且，一般说来，都比二十四小时还稍长一些。因此如果放着不管，外界的时间和体内的生物时钟就会差距越来越大。为了防止此一情况，每天早上当光线照入眼中，脑的的下视丘※及脑干※等中枢神经系统就会开始作用，调快体内的生物时钟，让身体醒来。

    基于这点，体内生物时钟每天早上都会校正，以配合外界时间来进行生命活动。而活用这个道理，就能让人很舒服地自然醒来。这就是小山老师所开发的「生命周期觉醒台灯ASSA」，也有吊灯型。

    具体而言，就是这台灯能在三十分钟内重现「从天际发白到旭日东升」的明亮变化。人脑若处于深层睡眠状态，这台灯就能把人从深层睡眠渐渐诱导至浅层睡眠。虽然最后还是有铃声响起，不过那纯粹只是报时而已。此时就算使用者尚未醒来，也已经是处于浅层睡眠阶段，所以不会被吵得很难受。

    【「生命周期觉醒台灯ASSA」的亮度会慢慢增强，模拟从黎明到天亮的过程，以引导人自然醒来。虽然也有闹铃，但只是用来确认时刻。售价为三万六百六十圆。】

    据小山老师说，能这样叫醒人的方式只有「光」。因为像听觉等其他感官，就算慢慢增强刺激，也得刺激强到某个「阈值」的瞬间，人才会像打开开关般有感觉，所以就会变成「把人从深层睡眠突然叫醒」的结果。然而只有对「光」，其刺激强度与反应可以画出一条平滑的曲线，所以只有慢慢提高亮度，才不会强迫人突然醒来。

    原来如此。在耳边突然发出很大声响，的确能把人吵醒，然而就算用慢慢提高音量这种高雅的方式，被吵醒的感觉还是会像突然被泼了桶冷水一样。像是被人从耳朵里灌水叫醒，当然会很痛苦啦。与其被星一彻※老爹那种方式叫起床，我当然比较希望能被温柔的明子姐姐※叫起来呀。

    我正这么想着，一旁的编辑新保兄问道：「像我这种常常一睡就睡到中午，就算天色大亮也照睡不误的人，只用光照一照叫得醒吗？」

    针对这个问题，小山老师的回答是：「像这种生物时钟已经完全混乱的人，应该寻求别的方法，将治疗重点放在持之以恒地调回正常的生命周期才对。」

    人类是反复在睡眠与觉醒的波动中活下来的。一千年前的人配合大自然的律动作息，所以这种波动也是动态调节的。然而只要看卫星空拍照片就知道，现在的人类在夜间也照样活动，夜晚变得灯火通明，所以许多人的波动振幅也越来越小。若是能调整回原有的正常状态，一定对健康大有助益，这才是当初开发觉醒台灯的动机所在。

    我一面抄着笔记，心里有很深的感触。不该在规定好的时间把人叫起床，而是应该让人恢复原本的生命周期才对。只做个一两次效果虽然很薄弱，然而就像荡秋千，只要持续摆动，摆动幅度就会越来越大，日积月累下去，就连新保兄那样的人，也总有一天能照着自然的生命周期活下去的。这个构想的规模顿时变大许多。

    接着就得来想想能超越觉醒台灯的叫人起床器了。办得到吗？嗯，不试哪知道！

    ※小山惠美助理教授

    在松下电器时研究人类生活环境，参与按摩器及血压计的开发。因为善于读取睡眠时的脑波资料，被学长找来接手研究照明。其成果就是本文中的叫醒人装置。

    ※下视丘

    属于位在大脑下方间脑的一部份，与激素、自主神经系统等保持体内环境之「恒定性」（homeostasis）密切相关。

    ※脑干

    连接大脑与脊髓的各脑部之总称，包括间脑、中脑、桥脑、延髓等，但有时不包括间脑。其构造与机能在所有脊椎动物来说几乎都相同。掌管维持生命的呼吸、心跳、肌肉运动等基本活动。

    ※星一彻

    漫画《巨人之星》的角色，梶原一骑原作，川崎升绘图。为了培养长子成为职棒选手，有时对他进行残酷的特训，有时还加入敌对阵营来对抗他。之所以如此严厉教育儿子，归根结柢还是出于爱。

    ※明子姐姐

    星一彻的长女。经常躲在一旁偷看父亲对弟弟严厉特训，默默流泪，除了温柔地勉励弟弟，也不忘记让他理解父亲的爱，好让弟弟星飞雄马能再度站起来大喊：「爸爸！找要努力！」

    测定脑波，在睡眠变浅的瞬间

    加以柔和刺激……

    想要超越前人，就得从前人的成就学起。人类的睡眠可分为「脑的睡眠」（非快速眼动睡眠）和「身体的睡眠」（快速眼动睡眠），而非快速眼动睡眠，又可依照深浅区分为四个阶段。声音会将人从深层睡眠一口气拉到浅层睡眠，所以被声音叫醒是很不舒服的。光线则叮以慢慢使睡眠变浅，所以不会像声音那么可怕。以上就是小山老师所说关于叫醒人的要点。

    冷静下来想想。从前有个叫《快默布斯卡》※的节目，里面有位创造了布斯卡的天才少年屯田大作，他发明过一种独创的叫人起床装置，只要闹铃一响，整张床就会翻转过来把人摔到地上。我小时候看了很感动，现在想来真是莫名其妙。这类想法就是完全不管人的睡眠阶段，反正只要时间到了就用个很强的刺激把人弄醒就好，这类叫人起床法要绝对严禁。

    那又该怎么办呢？要任睡眠慢慢变浅，除了光以外，大概很难有其他方法吧。但是，睡眠也是一种波动，睡眠中会反复进行快速眼动睡眠和非快速眼动睡眠，而后者的睡眠深度也会反复变动。那么，测定人的脑波，然后在睡眠变浅的一瞬间给予柔和的刺激，这样如何？

    当然，要测定脑波，就得在人头上装一大堆电极才行。想要舒服醒来，却搞得连睡都睡不好的话，那就甭谈了。但脑波是在头的表面测得的神经电压变动，电压发生变化，应该就会产生电波，虽然可能非常微弱，但若是用极其灵敏的天线，应该还是可以在远距状态下侦测到脑波吧。

    那么，这「睡眠变浅的瞬间」到底发生频率如何呢？根据《人类的容许界限手册》（冈邦博等着／朝仓书店出版）记载的三个例子，综合其数据来看，人类在就寝三小时左右，会达到最深的睡眠第四阶段，如此反复二～三次，之后则是反复地进行三十～四十分钟的第二阶段，以及二十分钟的快速眼动睡眠。快速眼动睡眠的睡眠深度大约等同于第一阶段的睡眠。也就是说，在我们睡眠的后半段，每小时就有二十分钟的机会可以叫醒。

    问题就在于该给予何种刺激才好？虽然已经证明了光最适合，但还是希望能想出别的方法。回想起来，我高中时曾有一次很舒服醒来的经验。S兄※到借宿处找我时，刚好在睡午觉。他有急事，于是就骑坐在我胸口上。那种被叫醒的感觉就像是从污浊的尘世转生到极乐净土一般，醒得非常爽快。S兄的老爸是医生，曾经教过他：「人在吐气的时候用力压他的胸膛，他就会很舒服地醒来。」

    我仔细分析了S兄老爸的理论，便冒出了以下的想法。人吐气时，体内才刚刚获得氧气，因此脑的活动较旺盛，所以处于比较容易醒来的状态……话虽如此，因为尚未得到验证也不能断定，但总之我是很舒服地醒了，这点是事实。

    要再现S兄那种极乐的叫人起床方式，就在快速眼动睡眠的二十分钟内，配合呼吸的松紧度，用被子绑住胸部睡觉就行了。若我的理论正确，在吸气瞬间将氧气吹向脸部，应该也有相同效果。如果同时还散布有森林浴效果的芬多精※（Pythoncidere），说不定能享受到人世间前所未有的愉快早晨喔！虽说「怎么样被叫起来最舒服」这件事是因人而异，但如果能商品化，还可以因应顾客需求加装各种额外机能，这一来可会让全国人民欢喜到热泪盈眶吧。

    【芬多精是不错啦，但是花香、味噌汤的香气，或者充满费洛蒙的女人香说不定更好。只是这种叫人起床方式太梦幻，说不定反而让人更想做梦而不想起来了？】

    啊，这个点子能否掀起风潮，全都得仰赖「远距离脑波测定机」能否开发成功。这方面的相关研究人员，万事拜托了！我全都靠你们啦！

    ※《快兽布斯卡》

    少年发明狂屯田大作给蜥蜴吃了名为「特制黑鲷」的药后所产生的怪兽。一开始体型很小，却说「给我吃三十碗拉面就会长大」，大作真这么做了，它就巨大化变成身高2公尺的怪兽。平常只有小六生的智力，但据说只要把头上王冠用热水等等加温，就会有大学生以上的智力。可是不论小六生或大学生都有许多种，这样到底是笨还是聪明？

    ※S兄

    园田定彦。高中毕业后只见过一次面。现在是很健康的医技人员。

    ※芬多精

    一九三〇年俄国（当时为苏联）植物学者B.P.Toknnh发现植物伤口会散发具杀菌作用的挥发物质，取名芬多精，原意是「植物的消灭力」。近年来盛行森林浴对身体好是芬多精所致的说法。虽然发现了很多可以称为芬多精的物质，森林浴对身体好这也没错，但连发现者也不明了两者间的关联，故无法证实。

    第4考　洗衣机

    日本第一部国产洗衣机，在银行员起薪

    只有七十圆的时代，就要卖三百七十圆！

    日本除了北海道，全国各地都有梅雨季。每天不停下雨，虽然令人很想咒骂，但梅雨可是东亚独特的现象，全年降雨量有三分之一都集中在这时期。所以要是没有梅雨的话，水稻种不活了，故乡的山明水秀没了，而住在这小岛上的一亿三千万人也都活不下去了。

    可是无论再怎么宏观，梅雨终究还是令人厌烦。最重要的一个原因，就是洗好的衣服都晾不干。把穿的衣服脱下洗了晾干再叠好以便再穿用，这整个循环过程全卡在「晾干」这个阶段，就此停摆。以生态系比喻的话，就好比草食动物突然全面灭绝※所带来的危机一般。结果就是屋子里半干不湿的衣服堆积如山，而衣橱中却是空空如也的尴尬状况。

    可是就算没有梅雨季，其实光洗衣服这件事，本身就有许多问题啊。首先来看看问题所在吧。要洗衣、晾干、折叠衣物、有时候还要用熨斗熨烫过，老实说，这工程还真是烦琐啊。笔者在婚前也是自己洗衣服的，可是连晾也懒得晾，更别提还要折衣服了，就把洗好的衣服全部往衣架或是某种装了许多晒衣夹的不知名器具（命名为X）上一挂了事，等干了就连同衣架和物体X一起挂到壁橱的横架上，要穿的时候直接拿下来穿就好。当然，熨斗这种东西对我来说根本如同来自异国的奇珍异宝一般，连看都没看过啦。世上虽然推出过无数次号称「全自动」的洗衣机，可是你们好歹连衣服也帮忙折吧，真要我讲的话，最好连熨烫也顺便一起做了，这才配称为「全自动」嘛。

    【最近附烘干功能的洗衣机也越来越受欢迎了，有了这个的话就不必一件一件拿出来晾干，统统交给机器去做就好。但遇是没办法把干衣服曡起来收好。科学如此发达的时代却做不到这一点，不是很莫名其妙吗？】

    但要是给从前的人听到这番话，一定会骂这是「懒到该遭天谴」的愿望吧。因为在还没发明洗衣机之前，人们只能每天每天都用盆子和洗衣板洗衣服。说来我们人类，究竟是如何拼凑出这一套繁复的作业顺序呢？

    根据百科全书记载，早在公元前一八〇〇年的古埃及壁画上，就有画着人在石头上用棒子捶打衣物洗涤的模样，而且已经开始使用天然苏打※作为洗洁剂了。在公元前八世纪的古希腊，诗人荷马※也在《奥德赛》中，描述他见到勤勉少女们踩踏衣物以清洗之的情景。早在公元前六世纪，希腊就已经有了专业的洗衣店。而在日本，虽然从平安时代就已经使用火熨斗来暖和铺盖，却一直到江户时期才开始使用熨斗熨烫衣物。欧洲人则是到十六世纪才开始出现熨斗这种东西。也就是说，不只是洗衣服这件事，就连洗洁剂、洗涤方式和熨斗等要素，都是很早以前就已经齐备了。

    但是相对的，洗衣服的专用道具，则是很晚很晚才出现的。例如令人发思古之幽情的洗衣板，其实是十九世纪才在欧洲出现。也就是说，人类自史上第一次有洗衣纪录以来，三千六百多年内几乎都是用手、脚或棒槌等方式洗衣服的。

    不过呢，只要越过一堵高墙，马上就会进步得很快，这也是世上常见的事。一八五〇年出现了手动洗衣机，而在一八六一年出现了用引擎驱动的洗衣机，一九〇〇年美国发明了电动洗衣机。而在一九二〇年代，终于出现了连脱水都能自动进行的洗衣机。真是奇迹般的七十个年头啊。原来人类老早在二十世纪初就开始出现「洗衣板啊，好怀念呀」之类的感叹了。

    日本第一部国产洗衣机是一九三〇年芝浦制作所（现在的东芝）推出的「天空」。这部搅拌式洗衣机的圆筒形洗衣槽里有四片扇叶来回运动。当时银行员的起薪也不过才七十圆，而这部洗衣机价格竟高达三百七十圆！以现在的物价来说，相当于一百万圆以上的超昂贵奢侈品。

    二战之后，各家厂商的新产品如怒涛拍岸般接连推出。令人惊讶的是，在洗衣槽内用螺旋桨般的扇叶（正确名称是pulsator）造成漩涡来洗涤衣服的设计，是日本洗衣机独有的发明。欧洲的洗衣机是横向回转的鼓槽式洗衣槽，美国则是以搅拌式为主流。从这种多样性※看来，表示洗衣机这东西还隐藏着不少尚未发掘出来的可能性。可能的话，真想要有名副其实的全自动洗衣机啊！

    ※草食动物突然全面灭绝

    真要发生这种事，那可不只是植物异常茂盛，肉食动物纷纷饿死就能了事的。因为以草食动物和肉食动物的尸体及排泄物为营养源的细菌也会灭绝，而这些细菌是植物的肥料。这一来植物也会灭绝。生熊系就和人穿的衣服一样，还是要保持循环才行。

    ※天然苏打

    由一个碳酸钠分子与十个水分子形成的结晶。可在地下挖取到，用来洗净污垢。自古就用来洗衣服。

    ※荷马

    古希腊的叙事诗人，生殁年不明。《伊里亚德》描述特洛依战争，《奥德赛》则描述希腊英雄尤里西斯的冒险故事。但他是否为作者、是否真有其人都还有争议。Smyrna（即土耳其的伊士麦）、罗德岛、色雷斯的科罗丰、塞浦路斯的萨拉米斯、基俄斯、阿尔哥斯、雅典七个城市都宣称是荷马的出生地。

    ※多样性

    除了本文所提之外，还有水流洗衣的「喷流式」。三洋电机一九五三年推出喷流式洗衣机，当时的评论家大宅壮一声称这是「电化元年」。本书在日本初版是二〇〇七年，岂不就是电化五十四年？

    就连沾上烟臭味的衬衫，

    「空气洗净」都能洗得干干净净！

    穿过自琵琶湖向南流出的濑田川，我们来到三洋电机※的广大光厂。听说该公司发售了「用空气洗衣服的洗衣机」，我与编辑新保兄连上刀山下油锅都顾不得，就直接搭新干线冲过去。

    我们在车上先做了预习，这部洗衣机的卖点之一是省水，不止洗衣时省水，连干燥时也会省水。就连蒸汽干燥的机能也省……咦？用水和蒸汽干燥？这部谜团重重的新型洗衣机名叫「AQUA※」。

    洗净机企划主持人后藤修二先生，从三洋电机的历史开始讲解。该公司从创业以来就在琵琶湖畔设立工厂，所以节约用水向来是该公司的一大课题，也因而生出两个新构想。一是不用水，另一个是把水回收再利用。而同时实现这两者的方法就是利用臭氧。

    臭氧是由三个氧原子结合形成的分子。通常氧气的分子是由两个氧原子形成，但臭氧有三个，所以很容易把一个氧原子丢出分子外，而这放出来的单个氧原子就形成自由基，很容易与其他物质发生化学反应，就像双氧水比普通的水分子多了一个氧原子一样，两者都具有杀菌和消臭效果※。借臭氧杀菌消臭的技术已经广泛运用于医院、净水场以及计程车内等地方。

    AQUA的新机能称为「空气洗净」，就是在空气中放电以制造臭氧，再流入横置的鼓槽中，利用鼓槽回转和空气流动，得以将平常难以洗净的鞋子或厚外套等杀菌消臭。后藤兄拿沾染了烟味的衬衫实验给我们看。这件衬衫臭到连常年吸烟的我闻到都退避三舍，要薰出这种味道真不知要吸上几百根烟才办得到，想来真替这件衬衫的原主担心。然而十五分钟后，这件衬衫就被洗得毫无烟味。新保兄感动地说：「我真想把剑道用的头盔拿来洗一洗！」说得没错，这的确堪称是最想拿去洗却没办法的代表物。

    节约用水也是臭氧机的一大机能。用水洗衣时，AQUA会分成三阶段进行：①加入洗洁剂，开始洗涤。②第一次清洗。③第二次清洗。其中在②会使用20公升新加的水，在③的阶段则新加30公升的水，但是在③阶段所用的水会流回水箱，经过臭氧杀菌消臭后，再流回①的阶段重新使用。虽然也许有人会对这种再利用的水心生抗拒，可是平常也有许多人拿用过的洗澡水来洗衣服，而AQUA经过臭氧处理的水可是比用过的洗澡水要干净得多了。所以像这样洗一次衣服只要用50公升的水就够了，它的用水量，仅有该公司八年前发售堪称「业界最省水的洗衣机」的四分之一。而且臭氧处理过的水还能防止洗衣槽发霉。

    那，为何干燥衣物要用到水呢？后藤兄一句话就解开谜底了。「用来冷却水蒸气。」原来如此。因为热风吹干湿的衣物时会产生水蒸气，把水蒸气冷却下来变回水，再排出机体外，衣物也就干了。而冷却的水则是利用前述第③阶段的臭氧水，因为完成任务后它们还可以回收到水槽备用，所以干燥也不会浪费水。此外，用蒸汽干燥可以让蒸汽通过衣服把皱折拉平，并有防止产生静电的效果。

    【这是展示内部构造用的模型。我正在听单位主管后藤修二先生讲解。我左手边的就是臭氧发生装置。在此产生的臭氧可用来杀菌消臭，最后还能把水净化，以利重新使用。】

    虽说臭氧好像三头六臂无所不能，但一面听后藤兄解说，其实有件事我还是很在意。臭氧也和许多其他物质一样，浓度过高对人体是有害※的。所以我便询问关于各阶段的臭氧浓度。刚产生时浓度不到0.5ppm，而在运转中的鼓槽内则升高至10～20ppm，排气时则降至0.01～0.02ppm。所谓ppm就是百万分之一，平常在森林中或瀑布下的臭氧浓度也有0.03ppm。臭氧浓度要高于0.2ppm才会对人体有害，所以只要别在运转时把头伸进鼓槽就不要紧了。当然，洗衣机运转时舱门是锁紧的，而且运转后半段就会停止产生臭氧，等到打开舱门时，臭氧已经降到安全浓度以下了。

    最后我们问了一下，「发明这项新产品的动机是什么？」后藤兄说：「只是想让顾客高兴而已，就这样。我们还在想，将来能不能制造出连衣服都能折好的洗衣机呢！」什么？我这种懒鬼想要的功能，这些最先进的研究人员也已经想到了？技术人员永无止尽的探究之心仿佛洗涤了我们的心灵，琵琶湖畔的一日游就这样结束了。

    ※三洋电机

    一九四七年创设「三洋电机制作所」，当时以制造脚踏车头灯起家。五三年首度在日本发售喷流式洗衣机。二〇〇二年在兴建大规模太阳能发电设施「Solar Ark」等「ThinkGAIA」的构想下，对能源问题展开积极研究。

    ※AQUA

    二〇〇六年二月发表。如本文所介绍的具备多功能，售价二十六万两千五百圆颇贵，但因有省水机能，长远来看还是值得。

    ※消臭效果

    臭味的来源是含碳与氮的有机化合物。臭氧对其有强烈反应性，可将之分解。

    ※浓度过高对人体有害

    氧气虽是我们生存不可或缺之物，但浓度超过百分之五十，就会引起肺炎、肺水肿及神经障碍等症状。正如同「酒为百药之长」，饮酒过量也对人体不好。凡事都应求中庸之道。

    梦想中的全自动洗衣机，

    不但能把衣服叠好放进衣柜里，运可以防盗？

    不光是洗衣服，还能晾干叠好、甚至熨烫衣服都能做到的全自动洗衣机，我们就来试着找出实现的可能性吧。

    首先是「晾干」。虽然现在已经有热风干燥的干衣机了，但还是有人坚持「不靠太阳晒衣服※就不算晾干」。但是，要机器做到这点实在相当困难。洗过的衣物在脱水完毕后，是含着大量水份紧紧绞缠在一起的。而这股结合力可不能小看，光拉扯是没法儿解开的。要先找到容易解开的地方，然后啪地一下把皱折拉平，再用合适的器具把衣物挂到晒衣竿上，万一天气不好就只好挂在室内阴干了。晾干后还得赶快收下来。万一突然下起暴雨、或刮起大风、过上沙尘暴等非常情况，就算衣物都还没干也得赶紧收进来。所以洗晾衣物是一件需要高度判断力和技术才能做到的工作，对机器来说太困难了。如果是遥远的未来那另当别论，目前我们还是靠热风干燥就很满足了。

    接下来是「折叠衣物」。其实这项工作并不那么困难，只是必须盯着看。拿起衣服，先揪住可以揪的部位，然后对齐叠合，还要折出棱角，有时还得把衣物翻过来。这的确需要高度技术，如果要机械臂针对未经事先判断的衣物一件一件这样折，那是不可能的。但如果是在同一个家庭，翻来覆去固定要洗的就那几件衣服的话，倒是有个解决方法。

    首先，要在所有衣物都先埋入某种识别晶片，加以标示。然后在衣服上要揪住的位置也埋入晶片。接下来，让机械臂进入被动模式，再靠人握住机械臂，拉着它叠一次衣服。如此一来，这个动作会被电脑记录下来而程式化，变成机械的记忆，然后下一次机械臂就会重现折叠这件衣服的动作了。首先从堆积如山的干衣物里随意取出一件，经由识别晶片确认「这件是爸爸〇五年六月购入的衬衫」，机械臂就会根据晶片指引揪住衬衫两边肩膀的部份，轻飘飘地摊开，再经由后襟的晶片指引而固定之，再根据背部晶片把衬衫上下拉直，然后固定前襟的晶片，把下摆的晶片和背部前端的晶片叠合在一起，再把袖口的晶片拉到正确位置。同时再用装有细长金属棒的机械臂把衣服挂上，折出棱角后再抽掉细金属棒。连这都做得到的话，那要熨烫衣服也是轻而易举了。也就是说，只要借由人手把这件衣物折叠、熨烫一次，之后这件衣服就可以一辈子都交给机械臂负责啦！真是太完美了！

    我赶快把这主意讲给我老婆※听，然而她却说：「能不能连收进衣柜都包办？」太奢侈了吧你？不过仔细一想，这可是洗衣服工程里最重要的一步。为了求全起见，我还去问了我小姨子※，她也认为要做到这一步才能真正省事。既然这是顾客的要求，那也没法子了，就来想想连收进衣柜都能做好的完美全自动洗衣机吧！

    在大医院里有种机械，可以把病历表等物品从柜台运到诊疗室：把东西放进箱子里，再沿着铺设在天花板上的轨道运送。就拿这个来应用一下吧。

    机械臂把衣物折好后，再将之交给搬运用机械臂，沿着天花板的轨道搬运。机械臂会沿着轨道在全家的衣柜上巡回一遍。每个人的衣柜都得改装成纵长箱型，将各种衣物分门别类地横排成一行行的直列，而且每行都要加装晶片。只要搬运用机械臂一靠近，相同晶片的那格衣柜上方舱盖就会自动打开，然后机械臂就可以把折好的衣物放进去。

    看起来花费相当大，但只要出门前把衣物都丢给这机器洗，一回家就会看到衣物都已经折得整整齐齐放在衣柜中。对家庭主妇来说，这简直是比遇上白马王子更令人欣喜若狂的好东西啊！

    【完全自动化就会变成这样。虽然非常轻松方便，不过家中可就不得安宁了。对啦！干脆就让洗衣机兼具衣柜的收藏机能，不就行了吗？】

    实际上，因为有机械臂在家里移来移去的，这种东西当然只能在家中无人时使用啦。如此一来，这机器还可以有防盗机能！因为搬运用机械臂会在全家绕来绕去，只要它发现没配带识别晶片的人形物体在家中出现，就可以立刻通报警方！照这趋势发展下去，就可以发展出全自动家事机器人了。我感觉这玩意儿有可能大卖特卖，真是太厉害啦！

    ※靠太阳晒衣服

    优点之一是紫外线可以杀菌。不过目前温风干燥机也都装设了紫外线灯。

    ※我老婆

    是三个孩子的妈，每天都要与大量待洗衣物奋斗。

    ※我小姨子

    也是三个孩子的妈，所以也是每天都要与大量待洗衣物奋斗。与我同一天生日。

    第5考　冷气

    世界上第一部冷冻机在一八三四年发明；

    冷气机却得六十八年后才出现！

    盛暑的夏日像要把人煮熟一般，全身汗流浃背，还会被柏油路面的反射热烧灼全身。在这种时候去吃茶店，仿佛进到都会里的绿洲似的。

    一进店内，不仅门上风铃发出的声响令人心生凉爽之意，更重要的是进入了冷气的大海。拿起店员送上的冰凉湿毛巾，从脸开始，沿着下巴、脖子，把能擦的地方全都抹个干净。这可是化了妆的女性办不到的绝招，在那瞬间，不由得为自己生为男儿身而感到可喜可贺。我一面用冰咖啡冷却体内的火热，一面发呆般地想着。嗯，冷气机真是科学的结晶啊。到底是谁发明的呢？这个世界有科学存在真是太好了。真想就这么一直待在冷气房里……

    但这是不行的。因为冷气的特征之一，就是长时间吹的话不只会受凉，还会有一股独特的倦怠感袭来，可以说是冷气病的初期症状吧。尤其好不容易冷却下来的身体在倦怠的折磨下再度走向灼热的室外，那种感觉更是说不出地难受。

    为什么会这样呢？查了一下资料才知道，所谓的冷气病就是身体处于对抗夏季高温的状态，汗腺及血管都扩张着※，无法适应温度急速降低的情况。这么说来，那股说不出的凉爽感就已经是冷气病的开始了？恐怕号称人类最高科学成果的冷气机，也同时具备了最大的喜乐与不幸，真是没有中庸之道可言的东西啊。还有一件事，也是冷气极度缺乏中庸之道的一面，那就是温度其实很难调节，虽然可能只有我这么觉得啦。

    例如，我在夏季时总是将办公室的室温设定在摄氏26度。老实说是有点冷，然而若设成27度的话，又受不了那股微热的感觉。这机器的调节最小刻度就是摄氏1度上下，偏偏这1度之差就会带来极端的不舒服感，这是怎么回事啊？真的需要最小刻度为0.1度的调节机制才行吗？

    【要设定在刚刚好的温度实在很困难。话说回来，这个温度设定到底是以室内的哪一部份为基准啊？冷气机的温度感测器不就只能感测到冷气机周围的温度而已吗？问题还真多。】

    发牢骚也该适可而止，还是来翻翻历史寻求解决之道吧。先别提电扇或冰柱等等，能够让盛暑中的房间变得凉快的梦幻机器，到底是如何诞生的呢？

    冷气一开始是来自于冷冻机。其原理是液体蒸发时会从周围吸收热量，当它又恢复成液体时则会放出热量。就冷气机来说，就是让一种名为「冷媒」的液体反复循环，让它住经过室内时蒸发，而在室外再把它压缩回液体。压缩机必须消耗电力，所以才能从温度较低的室内吸取热量，而将热量排到室外※。

    人类历史上第一部冷冻机是一八三四年由英国的巴金斯（Jacob Perkins）所制造的，以乙醚为冷媒。其后的冷冻机虽然改用氨（即阿摩尼亚）作为冷媒等等，陆续有了各种发展，然而一直要等到一九〇二年，才终于将这原理应用制造出冷气机。发明者为开利（Willis H.Carrier），他也被称为冷气之父。从冷冻机发展出冷气机，足足花了六十八年。因为我们是知道冷气机的现代人，所以会觉得「冷藏库向整个房间打开就可以变成冷气了※」，可是在当时「用机器的力量使夏天变得凉爽」的构想，应该是大多数人连想都想不到的事情吧。

    可是到了一九三〇年，美国的小米杰利（Thomas Midgley, Jr.）等人合成了氟氯碳化物※（氟氯烷），而同年室内空调冷气机也正式成为商品贩售。这个突如其来的加速让任何事都变得可能发生。更令人惊讶的是，在七年后开始建造的战舰「大和号」就已经装设冷气机了。

    冷气机在日本是一九五〇年代开始普及的。一九七四年，美国学者罗兰（Frank Sherwood Rowland）与莫利纳（Mario Jose Molina Henriquez）指出氟氯碳化物有可能破坏臭氧层，并在九〇年代观测到此一事实。因此从二〇〇〇年代起全面禁止使用氟氯碳化物，现在改用新的冷媒。

    这么一看我们才明白，原来氟氯碳化物这种冷媒大大地影响了空调冷气机的历史。但同时也了解到一件事，那就是这一百七十三年以来，冷气机的原理从来没有任何改变。这么一来，我们的目标到底应该订在哪里呢？是寻找梦幻的新冷媒？还是要从原理做根本的改良？令人舒适的冷气机的未来又在何方？

    ※汗腺及血管都扩张着

    汗腺开放是为了让汗水蒸发好散发体热。血管之所以扩张，则是为了让血液多与较体温低的外界接触。

    ※将热量排到室外

    这种设计又叫「熟帮浦」。要把热量自室内吸收而排到室外，需耗费此热量约7倍能量的电力。虽然是把热量由室内移到室外，但并不违背热力学定律。

    ※冷藏库向整个房间打开就可以变成冷气了

    这只是想当然耳，实际上是反效果。因为冷藏库只是排出里面的热量，就整个房间来看热量是有增无减。而且因为冷藏库的门打开，里面温度上升，迫使压缩机启动，又更消耗电力。而消耗的电力又会变成热量在室内发散，所以只会让室内更熟。

    ※氟氯碳化物

    1个碳接4个氢是甲烷，3个碳连成一列、接满8个氢则是丙烷。只要把部份或全部的氢换成氟或氯就成了氟氯碳化物。这并非单一物质的名称，而是一群物质的总称。氟氯碳化物会破坏臭氧层是因为臭氧分子由3个氧原子组成，氟氯碳化物受紫外线照射时氯会游离跑掉，这个游离的氯离子会从臭氧夺去一个氧原子，形成一氧化氯，臭氧就变成普通的氧了；而这个氧化氯又会把氧丢给另一个臭氧分子，变成两个氧分子；游离的氯离子又会去找下一个臭氧分子。如此连锁反应，一点点氟氯碳化物就足以破坏大量的臭氧层了。

    能自动清洁滤网的最新式冷气机！

    它的构想和技术又是什么？

    成日泡在冷气房的夏天，编辑新保兄一通电话打来：「我们去草津吧。」万岁！不过，泡温泉和冷气机又有啥关联啊？仔细一听才知道，原来是要去滋贺县的草津市，不是要去那个以温泉著名的有马县草津町啦。开发出能自动清洁滤网的新式冷气机的松下电器※工厂就在那儿。

    没去成温泉虽然很令人灰心，不过先别管这个，老实说我听到这消息的第一个感想就是：为何要清洁滤网？消费者追求的冷气机不是这个吧？

    我虽然心里狐疑着，一面坐上车，但是在松下电器草津工厂听了有关清洁滤网冷气机的诞生经过后，才明白这个感人肺腑的故事。

    一切的根基都来自于松下所重视的「通用设计」（Universal Design）。家电的一大特征就是使用者从老到小，各种人都包括在内；这与只有熟练的人才能使用的发电机或起重机等等是大不相同的。基于这点，一定要制造出任何消费者都能够简单使用的产品才行。举例而书，遥控器的按钮要做得越大越明显越好，所有制品都不要有棱有角等等。在这个通用设计思想的大前提下，一定要站上踏台才能进行的「清洁冷气机滤网」一事，就变成有待解决的重大事项。

    另一个理由是来自消费者的期望。以问卷调查「想要什么样的冷气机」，结果第一名让大家都跌破眼镜，竟然是「会自动清扫内部」的冷气机。滤网污垢不只会发臭、发霉，还会使冷房效能低落，白白消耗许多电力。更令人吃惊的是，如果冷气机要保持刚买来的性能，就至少每两周得清洁一次滤网！可是根据调查结果，只有极少数顾客认真实行这件事，而事实上高达百分之九十二的顾客都只有形式上清一下滤网而已。就这样，技术部门接到了「开发自动清洁型冷气机」的指令。因为是「大家家里都爱用」※的松下电器，所以具备了吸尘器的技术，当然也有冷气机技术。但要把这两者合而为一，刚开始听到时还真没想到有办法实现。

    目前的冷气机内部已经满满的全是零件，还能再装入吸尘器吗？而且为了减低噪音，马达的出力也不能太高。又因为空气流动的关系，只能在冷气机停止运转时才能清扫，这一来吸尘器的运转时间就要尽可能越短越好。

    拼命奋斗后，研发团队终于设计出以下系统。从冷气机室内机左侧的马达伸出软管，相当于吸尘器没有装上头部的吸入部份。而它的头部纵长与滤网上下相同，宽约5公分。内侧是一个能够上下滑动的吸气口，侧面装有一块矽制软垫，可以擦下滤网上的一行垢，再让吸气口吸入。如此不厌其烦地反复清扫，就算用很安静的马达也能充分达到清理效果。吸尘头每天在冷气机运转终止后左右往返，而第二天会把吸气口高度改变一下，又再度来回清理。

    二〇〇五年的一号机是一日往返两次，〇六年的新型机则是一日往返三次。前者只要八天就能把滤网全面清扫一遍，后者更是只要四天就够了。

    光寻找软垫的材料就花了一年时间。而且虽然加装了三个马达给吸气用、吸气口上下滑动用、吸尘头左右往返用，但冷气机本体厚度只增加了2公分而已。虽然要加上吸尘器的耗电，但比起一整年都完全没清滤网的冷气机还省电，大约只有八成左右。若是与十年前使用的冷气机相比，只要消耗其五成电力。「这样一来，任何人都可以享受冷气机原本的性能了。」开发团队领导者安田透先生如此微笑说道。

    这部「清洁机器人冷气机」还能把除湿后过冷的空气加温至室温再放出（再热除湿），还能内部除菌、供应氧气※、换气等等，具有各种机能。而现在终于连吸尘器都装了进去。我不由得感叹：「简直像无敌铁金刚※或原子小金刚※一样！」

    【中间那个像铅笔盒的东西就是「清洁滤纲机器人」。它本身是左右移动，而它贴着滤纲的吸入口则是上下移动。每天都会自动运转。一次吸下来的灰尘只有6毫克左右，会经由排气管排出屋外。】

    在回程车上，新保兄感叹道：「看到他们工作的样子，真的觉得我们很混。」……说「我们」，是连我也一起算进去了吗？

    这趟没有温泉的草津之旅，让我见识到技术人员的炽热灵魂，以及责任编辑对自己的评价。

    ※松下电器

    众所周知的「国际牌」。一九一八年由23岁的松下幸之助创设，当初名为松下电器制作所。

    ※「大家家里都爱用」

    《水户黄门》等由松下电器赞助的节目都会放这首广告歌。东芝为了对抗也推出「发光发亮的东芝」。我初中时还以为这两首是它们公司的社歌，松下与东芝的员工每天朝会都要唱。后来我小姨子嫁给东芝的员工，确认后才知道「没这回事」。真可惜。

    ※供应氧气

    空气中百分之七十八为氮气，百分之二十一是氧气；氧气较易通过厚度不到万分之一公厘的「氧气富化膜」，所以空气中的氧气浓度可上升到百分之三十二，再吹进室内。

    ※无敌铁金刚

    身高18公尺，体重20公吨，体内有光子力引擎、关节驱动器、原子光热线发生装置、金刚火焰发生装置、金刚飞拳用引擎、气体硫酸用强酸及送风机、金刚飞弹等装置。

    ＃原子小金刚

    体重35公斤，身高140公分，体内有原子炉、关节驱动器、电脑、视觉感应器、听觉感应器、触觉感应器、发声系统、表情创出装置、大气圈飞行用喷射引擎、宇宙飞行用火箭引擎、探照灯、机关枪等装置。

    与地板暖气相反，从天花板整面

    吹下冷风的「天花板冷气」如何？

    不会太冷也不会不够冷，能带给你我最舒适的凉爽——虽说夏天有冷风可吹就该感激不尽了，不过反正是讨论，干脆咱们任性到底，来找寻能完全符合所有要求的梦幻冷气机吧！

    冷气的原理是利用冷媒在蒸发时会从周围吸收热量，而进行此一过程的部份就叫「热交换器」。从吸气口吸入空气后，在热交换器中冷却，再从排气口送出。重新检讨这整个过程，或是找到更强力的冷媒，寻求理想的冷气机之道应该就在其中了。

    首先是冷媒。液体蒸发时所吸收的热量称为「气化热」。从前使用的氟氯碳化物虽然无毒无臭，气化热又大，可是因为会破坏臭氧层，所以现在改用新的冷媒「R410A※」。

    采访松下电器时我也曾询问：「若是能发现比氟氯碳化物或R410A的气化热还要大的新物质，是否就能让冷气机有飞跃性的进步？」开发团队领导者安田兄就说：「正是！那样的话，室外机有可能缩到这般大小呢。」他一面双目生辉，一面比划出约面纸盒的尺寸。由此说法研判，室外机会占去阳台空间也是当前冷气机的一大问题。而从安田兄的反应看来，这群专家也正专心致力于解决这项课题。

    那么，改变冷气机的构造如何呢？目前的冷气机是借由风扇，将热交换器冷却的空气送出。也就是说，喷流出冷空气以和原本充满室内的热空气互相搅拌。这样一来，室内温度当然会很不稳定。而且温度调节也只能根据冷气口吸入的空气测定，所以室内人的感受当然会与机器测得的室温不一致。

    向松下电器的人问了这件事，然而答案却是：只要是单向喷出冷气的构造，就一定会发生此一问题。「对松下电器来说，我们追求的效果是要像自然风、像草原上的微风。但还是有许多课题有待解决。」如果用上电扇帮助混合空气，冷房效果就会改善许多。这也是目前唯一的解决办法，请大家务必一试。

    但是这番话说得可真好。自然风，草原上的微风。我们就按照这个方针来构思一下新的冷气机吧。

    既然要让整个房间一样冷，就把热交换器做得又薄又宽，贴满整个天花板如何？这就是和地板暖气相反的天花板冷气。而且冷空气比暖空气来得重，不必借助风扇的力量，冷空气就会自然下降了，而且让房间稳定地冷却下来。

    更进一步，还可以冷却整栋建筑。无论是墙壁或天花板，统统都埋入热交换器，不就更好了吗？但这么一来电费可就是大问题了。草原或森林中吹的风之所以凉爽，是因为植物会从叶片气孔蒸散水份，因而会从空气中吸收热最。水也是一种气化热很大的物质。那么用吸水性材来质覆盖屋顶又如何呢？下雨时会吸收雨水，在晴天里水分蒸发。这个气化热可以使屋顶冷却、天花板冷却，室内也会跟着变凉，不是吗？

    如果这招有效，那就用相同的材质覆盖所有的建筑物和道路吧。为了不要让人的脚和车辆陷入地里，最好能开发出吸水性超强却极为坚硬的材质。还可以将建筑物的壁面用吸水性材质与普通水泥做成输送带形式，表里交替地进行温度调节。若是完成了这个系统，盛暑的大都会也能吹起草原的微风……

    【既然地板暖气可以让人感觉暖意从脚底而上，那让冷房也再现这种感觉，不是很舒适吗？天花板冷气能让冷空气自然从上方降下。松下电器的各位仁兄，请赶快去开发吧！】

    虽然听起来很超现实，但据说松下的安田兄也曾梦想过要发明崭新的冷气机。用两种不同金属做成环状封闭回路，然后通电，在导线衔接的两端会有一端温度上升，而另一端温度下降，这种现象称为珀耳帖（Peltier）效应※，只不过要运用在冷气机上，冷却力还嫌太弱了。

    制造厂商是不会满足于现状的。我们消费者希望能有更舒适的冷气机，也是对冷气机的进化有所贡献的喔。

    ※R410A

    可取代氟氯碳化物的物质。把甲烷中部份或全部的氢换成氟，由两种以上物质混合而成。不含氯，所以不会破坏臭氧层。

    ※珀耳帖效应

    又称「电制冷效应」。金属中的电子会随着电流载运热量，但每种金属运送电流和热量的能力不同，所以若连接不同金属加上电压，流经两者的电流虽一样，但因为运送的热量不同，导线衔接的两端会有一端变热、一端变冷。一八三四年法国的珀耳帖发现此一效应；一八二一年德国的赛贝克（Seeback）就发现了相反的现象。也就是把不同金属相连，在两端造成温差时会产生电流，称为赛贝克效应。赛贝克当时是想造出电池，但并未成功，多方尝试时无意间碰触到衔接处，才发现此一效应。

    第6考　吸尘器

    利用空气一并吸进灰尘的原理是很棒，

    但缺点也太多了吧！

    我从高中毕业一直到结婚成家，都是过着单身汉的生活。拜此之赐，煮饭洗衣都难不倒我。可是唯独不擅长打扫。不单单是嫌麻烦，而是每当我在打扫房间时总会想到：科学的发展真的带给人类幸福了吗？因而为此烦恼不已。

    在人类居无定所、为了找寻猎物而在荒野中流浪的时代，当然没必要打扫房间啦。就算不要回顾那么久以前的事好了，光想想我小时候，家中日常的打扫，就只要用扫把将地上扫一扫，灰尘全从房里扫到庭院中※；至于散落在庭院里的灰尘，就让它们随风而逝，回归尘土就行了。

    可是，现在的住家都变成没有庭院的公寓了，房间里也放满桌子或电视等家具，还铺了地毯，所以扫把的时代已经完全结束了。取而代之的是吸尘器。可是其实这也是个麻烦的东西，令人无法有好感的机器。

    以马达降低集尘槽中的气压，一起吸进灰尘与空气，这原理的确很了不起。可是声音吵死人，机器又重，又受限于电线长短而没什么机动力，还不能跨过门槛，软管的扭转方向要是不对就会整个翻倒，不用的时候还很占空间。想放在床底下，管子还好，但吸麈头※就塞不进去了，只好放弃。我住的地方虽然没有，但有些公寓是附阁楼的，那种天花板又低又窄的空间到底要怎么用吸尘器打扫啊？真是不可思议。虽然吸尘器有这么多缺点，但它可是历尽沧桑才变得如此普及的喔。

    【那种暴力的噪音、凭蛮力把东西统统吸进去的构造，怎么看都是美式风格……虽然这只是我的偏见啦，但这与美式房屋穿着鞋子或光脚进门的生活习惯有关，也是真空式吸尘器之所以诞生的原因之一。】

    第一部电动吸尘器是一九〇一年由英国的桥梁工程师布斯（Hubert Cecil Booth）发明的。当时爱迪生已经五十四岁，布斯竟然能发明出连发明大王都没想到的机器，可见他也很伟大。但是这机器大到必须用马车载运，而且只能从窗户把软管伸进房间里使用。恐怕是因为马达非常大，噪音想必也很惊人吧。

    啊，闭上眼睛想像一下那个情景吧。在伦敦的街上，清洁工大叔跟着马车喀啷喀啷走着。小孩子们因为好奇跟在后面瞧，然后有一户民房打开窗户大喊：「不好意思，我家要打扫一下！」驾着马车的绅士举了一下丝帽示意后就着手准备工作。马达发出轰隆巨响，仿佛宣告着二十世纪的来临……

    现在不是从百科全书的短短记载去胡思乱想的时候，回题吧。家庭用的可携型吸尘器是一九〇五年※出现的，由美国的查普曼与史基纳公司（Chapman and Skinner）发售，但是重达40公斤。直至一九二〇年代才开始普及。

    日本第一部国产吸尘器是一九三一年由东芝的前身「芝浦制作所」发售的。可是在我们这个日式房间与榻榻米的国家里，完全不是扫把与畚箕的对手。而且同一年军人们正忙着发动九一八事变而杀声震天，保证没几个人知道这玩意儿的存在。

    真正普及要等到一九六〇年代。六〇年松下电器给它加了能卷回电线的功能，六一年三菱电机则加了手持开关，六二年又引进了伸缩软管的技术，这才终于完成了我们所知道的吸尘器的原型。而到了六七年，三菱电机发售了「风神」型吸尘器，终于到了连职业摔角擂台都可以用吸尘器来打扫的新时代※了。虽然看到他们这么做，可是没过几年，打扫擂台这件事又倒退回去改用抹布了，这个事件也足以象征职业摔角界的世代交替是多么困难啊。

    之后，吸尘器又经过小型化、改用纸袋、减低噪音、在吸尘头上加装用子母马达带动的滚动刷头、加装灰尘感测器、不用电线、用离心力把空气与灰尘分离的旋风式机种等细节上的改进，才终于演变到目前这种形式。

    想到那个不得不与重达40公斤的吸尘器奋战的时代，真让人有恍如隔世之感。但是从另一方面来说，吸尘器的基本原理还是把灰尘与空气一起吸进去，百余年来都没有什么变化。难道就无法创造出更加划时代的吸尘器吗？例如按个钮就能在瞬间吸干净的机器，如何？

    ※从房里扫到庭院中

    从前日本房舍向庭院的走廊，别说是玻璃门了，连拉门也无。只有木板套窗区隔室内室外，而且白天多半是拉开着。木板套窗的滑槽很浅，所以把灰尘扫出去时根本不造成阻碍。后来靠庭院的走廊改成嵌套式的玻璃门，靠脚轮在金属轨道上滑动，这轨道很容易卡住灰尘，门就变得很难拉动。我用扫把努力清扫房间时正逢这样的时代。后来玻璃门改为框格式，在很深的沟槽中滑动，那简便的扫地方式自此从历史的舞台上消失啦。

    ※吸尘头

    吸尘器前端T字型的吸入口。

    ※一九〇五年

    爱因斯坦的狭义相对论，以及光电效应、布朗运动，这三项诺贝尔奖等级的论文都在这年提出。堪称是奇迹的一年。同一年清扫界也有飞跃性的进步。

    ※新时代

    当时电视转播摔角时，在主秀开始之前，都会播出裁判或播报员用「风神」清扫擂台的画面。马场与猪木当时也都还很健康。

    机器人吸尘器的厉害之处，

    就在于它缓慢持续而扎实的清扫！

    「未来」终于来到我家了。一个直径34公分，高约8.7公分的圆盘，重量2.9公斤。这小小身躯在房间里纵横来回地走动，并且还努力扫地呢。扫除完毕之后，电池也快没电了，它还会自己走回充电基座。这是由美国iRobot公司※所开发的自动扫除机「伦巴」（Roomba）。

    当我把它从箱子里拿出来，打开开关，家里孩子们一阵骚动，兴奋不已。它一靠近就吓得赶快逃开，它一走远了又赶快追上去。五岁大的老三还说「不要妨碍小伦巴」，所以就开始收拾他散落了一地的冒险者机器人※玩具。这台机器人吸尘器竟然还能让人动手整理房间，真是太令人惊讶了。话虽如此，我并不是花钱买的，而是从代理商Sales On Demand公司借来的。我们向该公司说想去拜访，他们便回应要出借伦巴，让它在我们家实际表现一下。

    小伦巴具备三种清扫工具。首先是右前方有个逆时针旋转的长毛刷子。除了可以收集行经路径的灰尘，还能把墙角的灰尘也扫出来。为了要自由变换方向，小伦巴本体设计成圆形，但是有了这把刷子，就能把方形房间的墙角扫干净。其次是底部中间有两道前后平行的滚筒型毛刷，前面的毛刷是橡胶制，附有皱折软毛；后面则是化学纤维的硬毛。前后两个滚筒以相反的方向转动，就能把灰尘卷入收集起来。第三个则在最后方的吸入口，原理与一般吸尘器相同，但是开口极窄而长，前后宽度不到5公厘※。小伦巴虽然没有装上强力马达，可是因为吸口很窄，所以空气进入的流速很快，于是吸力变得很强。小伦巴的输出功率只有12瓦，吸力却和420瓦的吸尘器相同。

    装备了以上三项工具的小伦巴，首先会直线向前进，直到撞上墙壁为止。冲击力会被它正前方的弯月形缓冲器吸收，所以不必担心。缓冲器同时也附有感应器，所以它会沿着墙壁一直向左前进。就这样沿着墙壁绕房间一周，把房间的形状和大小记下来。

    这时候，它是靠右前方的感应器确认右边一直贴着墙壁，然后借由实践「在平面的迷宫里，只要右手或左手摸墙前进，一定可以到达出口」的数学原理而完成任务。多么聪明的小伦巴啊。

    之后，小伦巴就会在房间里纵横无尽地来回走动，一面确认吸进去的灰尘量。它的感应器装设在底部滚筒型毛刷的深处，如果发现吸入的灰尘量较多，它就会在那一带盘旋做重点式清扫；灰尘量较少的话，它就会离开，寻找下一个还没清扫的新天地。就这样，房间的地板就慢慢地清干净了。

    【小伦巴不光是靠吸引力，还有两根毛刷可收集灰尘，所以才能体积小又具备很强的清扫能力。因为是机器人，叫它连绩打扫个几十分钟也不会嫌烦。这是应用了美军侦察用机器人的人工智慧技术。】

    因为小伦巴的清扫方式非常确实、毫不偷懒，所以相当花时间。根据它在我们家工作的情形来看，清扫一间三坪大小的房间，大约需要十五分钟。但反过来想，这正是因为它做事很仔细呀。会有人花上十五分钟用吸尘器打扫三坪大的房间吗？实际上打开集尘槽一看，它的确吸了相当多灰尘。这是因为它会从直的、横的、斜的※各种方向反复通过同一个地点，才有此结果。所以有许多人购买小伦巴，不只为了它全自动的功能，也因为它清扫效果相当好。

    问题就在于高低落差之处。小伦巴可以爬过1.7公分以下的高度，但落差若在3公分以上，它就会自动调头。当然，遇上2公分左右的高低差时，它可以往低处走，但是就回不去了。这个问题可借由附加的红外线发射器※解决。小伦巴装有感应器，能将特定的红外线视为墙壁，它也是靠这功能才有办法自动回到充电基座。唯一怕的就是地上的电线，因为比滚筒的隙缝还小，所以会卷进去。要让小伦巴放心工作的话就请先收拾好吧。

    我老婆看到孩子们自动自发收拾房间，又看到没人在家时也能清扫房间，大受感动。伦巴一共有三种型号，标准型※售价是七万九千八百圆。绝对称不上便宜，但到底要不要为了家庭的和平而买一台，我到现在都还在考虑。

    ※iRobot公司

    麻省理工学院研究者创设的机器人公司，开发产品包括军用侦察机器人、反恐拆弹机器人、美国太空总署（NASA）的宇宙探险机器人等。小伦巴也应用了这些技术。

    ※「冒险者」机器人

    二〇〇六年战队特摄剧《轰轰战队·冒险者》的巨大机器人（译注）。

    ※不到5公厘

    也许有人觉得这样太窄了，但较大的灰尘都会被前面的滚筒型毛刷处理掉，所以没问题。

    ※直的、横的、斜的

    一般吸尘器只能顺着榻榻米或地毯的缝隙朝单一方向吸尘，所以无法充分清扫；但小伦巴则会从各个方向反复清扫同一地点，所以可以扫得很干净。

    ※附加的红外线发射器

    称为「虚拟墙」。

    ※操准型

    成书时日本引进三款：可遥控操纵的「Roomba Discovery」，是希望它快快发现灰尘吗？入门型「伦巴Red」售价五万九千八百五十圆，但自动充电基座及遥控器需另购。最新型「Roomba scheduler」要九万四千五百圆，正如其名可预订清扫时程。

    如果把迷你扫地机器人连动起来，

    组成「扫除战队」呢？

    那么，就以现有的这机器为出发点，来想想更优秀的梦幻吸尘器吧！

    小伦巴虽然令人感动，但它也有弱点。第一就是会把家电用品的电线卷进去，为了避免发生这种状况，得把底部滚筒的隙缝做得比电线还窄才行。那么，把它小型化如何？可是，因为体积相对变小了，通过面积也变得更狭窄，清扫就更花时间了。既然如此，那一次使用五台迷你小伦巴不就解决啦！命名为「扫除战队·伦巴连者」！

    一旦组成了战队，小伦巴的另一个弱点也能克服了。那就是每当扫好一个房间、要出动前往下一个房间时，还是得靠人类把充电基座搬过去才行。要省略这个步骤，就得在每个房间都装上充电基座，这一来只要叫小伦巴自己走到下一个房间就行了。当然，要从这个房间移动到那个房间，有时就得越过门槛或台阶才行。而机体变小，这问题就更棘手了。但就是在这种状况下才能显示出组成战队的意义！五台迷你伦巴只要连成一直线「合体」就行了！最前面的是队长「伦巴红」，可以加装能伸出到机体前方的大型车轮，这一来就由后面四台支撑着伦巴红，再高的门槛或台阶都一样可以爬过去啦！

    但是，房间里要装上五台充电基座，应该会有人抱怨碍事吧。而且小伦巴也没办法扫到充电基座下方的地板，所以基座变多的话，扫不到的区域也增加了，这也是一大问题。不过这里有个好主意。把充电基座装在墙壁上靠天花板的地方，就不会碍事了。也许有人会担心，它要怎么爬到那么高的地方？请记住，小伦巴可是具备了吸尘器的功能。吸尘器要吸进空气，就一定要有排气口。从那儿吹出的风是很强的，就靠风压的力量让它爬墙就行了。在相同流速下，风压与送风面积成正比。机体大小变为原来二分之一的话，排气口面积就变成四分之一，但体积和重量却只有原来的八分之一！所以机体变小的话，反而可以得到比重量更大的风压。小型化在此又增加一项优点。

    要从地板爬上墙壁时，可以和过台阶或门槛一样，借着连结合体※的方式解决。等全体都爬上后就可以分离，各自回基座充电。在墙上进行分离、合体的五台五色机器人，其精彩度绝对不逊于雷鸟神机队※或孔巴特拉Ⅴ※！你也想在你家墙壁上看到此一场面吧？

    【不怕高低落差的「扫除战队·伦巴连者」！但是，像这样的机器人在墙上挂了一大群，室内景观会变成什么样子，不得不令人担心……想个法子让它美观一点吧！】

    既然能爬墙，那就连墙壁也一起清扫吧？我从没见过连墙上灰尘都能吸干净的人，所以会变成史无前例的超干净房间吧。此外像书架上面、柜子顶端也都能扫到，因为扫除战队是通行无阻的！它们还可以自己爬到垃圾桶上，自动清理收集来的灰尘。真可谓令人无话可说的全自动吸尘器呀。

    既然都到这地步了，干脆一不做二不休，以真正的完美为目标吧。目前的小伦巴还需要人类先收拾好地板上的杂物，它才能够有所发挥。这是因为小伦巴没有手。既然如此，就帮它加装机械臂吧。在收纳各种道具的地方用晶片标签（IC tag）做好标示，它就会把玩具都收到玩具箱里，把书放回书架上……嗯，连人类都很难做到这地步啊。

    虽然如此，因为它体积缩小了，所以无法移动桌椅等重物。这么一来，只好在椅脚和桌脚装上附马达的脚轮，叫它们自己走动了。电视柜和电脑桌等等，也可以让它们听从小伦巴的指示左右移动。再来是书架和橱柜等靠墙放的家具，那就沿墙壁铺设轨道，叫它们有需要时沿着轨道抬起自己就行了。整屋子的家具都自动协助配合伦巴连者。这扫除的光景多么美丽啊。

    老实说，这点子搞不好很快就会实现了。为了迎接这一天的来临，不赶快努力工作存够钱可不行啊。

    ※连结合体

    一九九九年战队特摄剧《救急战队 Go Go Five》中，火车头机器人Go Liner合体变成巨大机器人Grand Liner。

    ※雷鸟神机队

    故事设定是代表人类首度登月成功的前太空人杰夫·特雷西，转行成发明家后靠专利成为亿万富豪，经营私设组织「国际救助队」，由他五个儿子操纵各种机器拯救全人类。特殊机器出动的画面令人感动不已。

    ※孔巴特拉Ⅴ

    五台战机合体变形，成为巨大机器人。身高57公尺，重550公吨。虽然非常庞大，但可以在空中飞行。其合体过程冗长到令人担心「万一在合体途中被攻击的话该怎么办」。

    第7考　电池

    同样供应1千瓦时的电力，

    三号电池的费用是家用电费的八百六十倍！

    小灯泡接上它就会发光，马达接上它就会强力运转。打从小时候开始，干电池就常是我们玩玩具时不可或缺的伙伴。可是就在二〇〇六年夏天，我发现了干电池令人难以容忍的一大问题。那是在广岛看一场实验表演时发生的事。

    主题虽然是电气，但可不是平常已经看腻了的静电表演。他们想到的是把大量干电池串联成一直列，想要产生高压电。一颗干电池的力量很弱，但若是团结一致就能发挥很大的力量。既然来到曾以三枝箭教导后人「团结力量大」的毛利元就之领地，没有比这更合适的实验了。

    一共串联了四十颗干电池，一颗的电压是1.5伏特，所以一共有60伏特。但这只是估计值而已，因为实际一测电压，超过70伏特以上。把电线接上两极时还发出了火花，在水中也产生了火花，焊接的部份甚至还熔解脱落，让钢丝通电的话就发出橘红色光芒燃烧起来，现场的孩子们看得兴奋不已。

    不过这场表演准备起来实在不得了。光是要用到的二号硷性电池，虽然在量贩店买一颗只要九十圆，四十颗买下来也要三千六百圆。而且这实验做起来还挺勉强的，所以才做一次电力就会明显下降许多。每颗电池重量是67公克，四十颗就重达2.7公斤。为了教导我们三枝箭团结力量大，这费用和重量可真是非同小可啊。

    回头想想，说到电池，为何总是这么重呢？也对啦，因为它是把金属浸在电解液中※，使离子移动而产生电力，所以打从构造上就无法轻盈，这也可以理解。可是，干电池不能反复使用，又这么重，就等于消耗了大量资源且无法回收了。

    价格上也是高得有点令人吃惊。上网一查才知道，三号硷性电池内藏电量3瓦，售价七十到一百五十圆。可是如果换算成家用电力约1千瓦的话，即使用的是最便宜的七十圆干电池，也得花上两万三千圆！家用电力1千瓦的电费才二十七圆左右，所以电池比一般家庭用电贵上八百六十倍！简直离谱！如果家庭用电全靠干电池供应的话，电费动辄从数百万圆起跳吧。

    当然，手机用的锂置池※等可以充电、又轻、容量又大。此外，像三洋电机开发的可充电式干电池「Eneloop」可重复充电一千次。即使如此，手机还是得每天充电，外出旅行时会有点麻烦。难道就没办法做出充一次电就能用上一年，或是电量与价格比换算过来只需家用电力十倍左右的干电池吗？

    为了未来，首先回顾一下历史吧。查了资料才发现一件令人吃惊的事实：人类最早使用电池的记录，竟然是在公元前二五〇年！它名叫「巴格达电池」。话虽如此，但它并不是当作电池，而是在镀金※、镀银时派上用场。电镀也是利用金属离子的移动，所以和电池原理一样。可是，古代巴格达人并不知道这个原理，却制造出遥远的未来才拥有的道具。这就好比紫式部为了消遣而编造的故事，后来却变成美国近代史的史实一样，岂不是很离奇吗？

    一七九一年，义大利的贾法尼※（Luigi Galvani）发现，用不同的金属片碰触肢解的蛙腿肌肉，可以使其收缩。到了一八〇〇年，同样是义大利人的伏特（Alessandro Volta）就发明了电池。之后的发展就如以下所示：初期的电池直接使用电解液，但也因为这样，寒冬时会冻结而无法使用。一八六八年，法国的勒克朗谢（Georges Leclanche）发明了干电池的原型，但是仍旧无法防止液体漏出。一八八七年，日本的屋井先藏完成了可实用的干电池。一八九四年甲午战争时，日方声称「在中国东北战胜的原因之一，就是干电池」，屋井版的干电池因而被视若珍宝，大受赞扬。一八八八年，德国的Gassner氏与丹麦的Hellesen氏从屋井独立，而发明了干电池。

    【伏特发明电池比史蒂文生发明蒸汽火车头还早了二十五年。但屋井先藏发明干电池却是在新桥至横滨的铁路开通十三年后。所以说电池比电车历史更悠久……虽然这并非原因啦。】

    干电池从发明到现在，历史还不到一百二十年，所以有很多问题都还没解决，或许也是无可奈何吧。可是干电池曾有过足以左右战争胜负的辉煌时代喔。加油吧，干电池！张开翅膀飞向未来吧！

    ※毛利元就

    一四九七～一五七一年。原为安艺国高田郡吉田的领主，后来成长为统治中国地方的武将。一五五七年其霸权尚坚稳，但仍教导隆元、元春、隆景三子「一枝箭很容易就能折断，但三枝箭合在一起就折不断」，以示团结合作的重要性。

    ※金属浸在电解液中

    让电流通过的液体称电解液。两种物质连上导线同时浸入电解液，容易离子化的物质会放出电子成为阳极，另一边则成阴极。若以二氧化锰为阴极、锌为阳极、氯化锌为电解液，就成了锌锰电池；以二氧化锰和石墨为阴极，锌为阳极，氢氧化钾和氯化锌为电解液，就是硷性电池。二〇〇四年，松下电器把硷性电池的阴极加上氢氧化镍制成镍氢电池发售。一般说来，硷性电池比传统的锌锰电池来得强力持久，却不宜连续使用，所以不适合用在手电筒或瓦斯点火装置上。此外像时钟等耗电较少的物品也较适用锌锰电池。

    ※锂电池

    以锂、钴氧化物薄层构成阴极，石墨材质带状物作为阳极，以溶于有机溶剂的锂盐化合物为电解液。锂很容易电离化又轻，就电量与重量比来说，是现行各种电池中最大的。但相机用的锂电池是另一种东西，电解液虽相同，但是以二氧化锰为阴极、锂金属为阳极，且无法充电。

    ※镀金

    让含金属离子的电解液通过电流，金属离子会在阳极得到电子而变回金属，附着在阳极上形成薄薄一层。

    ※贾法尼

    义大利的生物学者（一七三七～九八）。此伟大发现来自于一段感人的故事。贾法尼为了生病的老婆拿青蛙做晚餐时，把剥了皮的青蛙放在实验器材旁就外出了。他老婆不小心让桌上的手术刀碰到蛙腿，蛙腿竟冒出火花并痉挛。贾法尼认为这是与电鳗相同的生物电现象，其实是因为不同金属接触蛙腿，而青蛙的体液扮演电解液的角色才产生电气。贾法尼的理论虽不正确，但正基于这个实验，才让伏特发明了电池。果然失败为科学之母。

    以往的电池需八小时充电，

    它只要五分钟就充电完毕！

    研发电池最尖端的企业，就位在幽静的工厂街区一隅。乍看之下「幽静」与「工厂」仿佛互相矛盾，可是这条并排着许多中小企业招牌的街道，我实在想不出其他词句形容。未来的技术就在这条幽静街上诞生。我重新体认到科学与技术都是由人类的头脑和双手所创造出来的。

    我们想拜访的是发明了电双层电容器「Wellgeo」系列的Power System公司※——什么是电双层？电容器※又是啥？

    电池可分为两种，一种是像干电池或伏特电池等，只能用一次；另一种可反复充电，例如汽车电瓶所使用的铅蓄电池以及手机的锂电池等。这两种电池都是靠电极产生化学反应，再从中取得电力。最近成为话题的燃料电池，在这点上也是一样。

    相对地，电双层电容器是直接蓄积电力的装置。就如同雷云产生时，云层将负电荷都吸了过去，导致地面蓄积了许多正电荷。此外，所谓的电双层，就是让正极与负极都能形成像雷云与地面的状态，因而得名。其所蓄积的电力也比一般的电容多很多。以往的电容仅数公厘至数公分大小，只能用在电流控制与记忆体上；但是Power System公司的前身「冈村研究所」就在研究能否将它大型化，而作为蓄电池使用。

    电双层电容器作为蓄电池时功能很明显。简而言之，就是它不发生化学反应。化学反应得花一定的时间，而电双层电容器不需要化学反应，就像落雷一般，瞬间就能够充电或放电。此外，化学反应若产生了预期以外的反应，电极或其他部份就会变质，汽车的电瓶之所以往往置于上方，就是出于这缘故。而电双层电容器因为没有化学反应，所以寿命也较长。还有，就像要让纸烧起来必须先点火一样，要引发化学反应时得先给予足够的能量才行。因此以往的蓄电池要是电力太弱就无法充电。但电双层电容器则是无论多微弱的电力都一样会存进去，而且可以一口气放出全部电力。反过来说，也可以瞬间蓄积大量电力，然后再一点点慢慢释放。

    【以往的铅蓄电池不论充电或放电都要靠化学反应，所以花时间，而且会劣化。但电双层电容器却是直接蓄积电力，所以能快速充电、放电，也很少劣化，所以寿命较长。】

    但是，发明之路并非如此平顺。电双层电容器能蓄积的电力还是比传统的蓄电池少了许多。美国也有人想到以电容器来蓄电的点子，他们的方法是降低电极的阻抗，以求打出活路，但还是失败了。另一方面，冈村迪夫先生则是从开发专用材质、改良周边置子回路※着手，把电容量增大了二十倍。之后又改良电极，将电容量增加了三倍。就是这样才完成了与铅蓄电池相同重量、电容量却更大的Wellgeo。

    在充电时间上，铅蓄电池得花八小时，然而Wellgeo只需要不到五分钟。而充电放电的容许次数可达数十万次。就算一天之内充电放电十次，也可以使用一百年以上。此外，日本在南极的昭和基地，某个观测仪器※的电源是使用太阳能发电※加上铅蓄电池，但每逢阳光太弱的季节就会无法充电，观测也只好停止。而在导入Wellgeo系统后，才首次达到全年观测的结果。

    虽然Wellgeo还隐藏了许许多多的可能性，但是我听了最有反应的还是太阳能发电这件事。以前蓄电池的缺点就是光线太微弱就无法充电，这一来维修保养的问题也解决了。此外，这对于普通发电也有很大贡献。现在为了应付冬、夏两季的用电尖峰期，不得不加大发电量，就连用电量很少的时段也得维持发电，甚至超出需要量的一倍有余，也就是进行无用的发电，平白浪费资源。如果能把电力蓄积起来的话，就不必那么做啦。

    剩下的问题在于价格太高。目前该公司正设法大量生产以降低成本，致力让电双层电容器普及。希望能让它成为充满全世界、可让电力自由储存取用的半永久电池！

    ※Power System公司世上最先开发出高性能电双层电容器蓄电系统的冈村研究所与将之商品化的Power System合并，成为现在的Power System公司。

    ※电容器

    金属板平行排列而成的装置。金属板之间加上电压以蓄积静电，电力大小决定于金属板大小和距离远近。Wellgeo以活性炭为电极，混入有机溶剂为电解液。通入电流时正极（阴极）聚集负离子，负极（阳极）聚集正离子，但这些离子都会被有机溶剂包住而无法接触电极，所以电极与离子就像两张金属板。因为两者都只能分离一个有机溶剂的分子，所以会蓄积大量电力。此外凹凸不平的活性炭表面积非常大，这也可以大幅提升蓄电量。

    ※电子回路

    Wellgeo虽然是由多个称为「cell」的电双层电容器组成，但每个cell郁有差异，若不能控制得宜，电就会全部跑进最容易充满的cell，就无法再充电了。因此须开发出百分之百引出cell性能的电子回路，这正是冈村迪夫的功劳之一。结合这电子回路与电双层电容器的系统就称为ECaSS。

    ※某个观测仪器

    GPS固定观测点的通讯装置。

    ※太阳能发电

    半导体受光照时会产生电流，利用这原理发电的装置过去称为「太阳电池」，但它并没有蓄电功能。因为太阳光基于天气及昼夜会强弱不定，所以要实用的话蓄电池是不可或缺的。

    把各种东西都变成电池，

    就能制造出「到哪里都能用」的电池吗？

    能直接蓄积电力的Wellgeo不需引起化学反应，所以寿命很长；再微弱的电力也能存进去，而存入的电力百分之九十四都能取用。真是梦幻般的电池啊。我为此感动不已，就问了一下研发部副部长土居仁先生：「能不能做成像干电池一般大小？」但土居兄说：「目前还不太可能。」经营企划本部的平野贵人先生则说：「要是能做到的话，光是走路就能充电了。」目前Wellgeo的大小是19公分×13公分×21公分，重4.4公斤；而要完全发挥它的效能，还必须有与其本体同大的外部回路「充电／放电模组」。此外，Wellgeo电力容量在1千瓦下为垢瓦时，如果把它的重量换算成与三号硷性电池相同的22公克时，其电力就不到0.33瓦时了，只达干电池的十分之一。

    这么一想，就看到电池的未来有两条路可走。

    一条是现在立刻做得到的实际路线。把Wellgeo固定在建筑或交通工具※中当电池用。讲求携带的便利性时，就使用传统的化学电池。例如太阳能发电后，把电力存在Wellgeo里，再传送到能充电一千次的电池如Eneloop等。也就是不要期待有一项装置能具备所有功能，而要视不同状况分别使用。这也是撰写本书时从许多企业学到的智慧。

    另一条是追求梦想的路线。难道无法从Wellgeo出发，做出更轻的电池吗？Wellgeo的原理等同于雷云与地面间蓄积电力；在构造上，则是在通电的两个平面问夹一层不导电的物质。平面面积越大，或是中间不导电的夹层越薄，所蓄积的电力就越大。既然如此，就把形成正极的物质、不导电的物质、形成负极的物质，依序喷上去形成薄层，不就可以做成电池了吗？喷雾的方式能让不导电的夹层尽量变薄，又能让平面面积变大，是个好主意吧？

    如果这种「电池喷雾」能够实现的话，可以喷在衣服上，也可以喷在汽车卜，甚至喷在道路或建筑物的壁面上，就连山壁或沙漠都行——把整个地球都变成电池吧！

    这一天若真的来临，那平野兄所提案的「走路就能充电※」也可能实现了。每走一步、脚每踩下一公分，都可以使发电机运转。假设一个人的体重是70公斤，出门前先在衣服上喷一层电池喷雾，然后每走一步就能产生0.002瓦时的电量；一般都建议每人每天应走上一万步，如此一来每天就有20瓦时了，相当于七颗三号干电池的电量。

    跑的话就更厉害了。人类全速奔跑时，脚对地面的冲击力相当于从身高高度跳下来的力道。身高170公分、体重70公斤的人，每跑一步就有0.32瓦时。长距离奔跑时冲击力只有全速奔跑的一半左右，但以马拉松来算，每步步幅相当于身高一半，跑完全程42.195公里的话，就有8千瓦时的电量，相当于两千七百颗三号干电池。根据本文最前面的调查，一颗电池若以最便宜的七十圆计价，也相当于十万圆了。如果能做到这种层次的发电，已经可以和电力公司的供电并驾齐驱了。每天跑一次赚两百二十圆；一个月就赚了六千六百圆。这么一来，每家的老爸都会说声「我去外面发个电再回来！」就去河滨空地跑步，多么温暖的家庭风景啊！

    【如果本文中的喷雾式电池可以实用化，连走路都能将电力蓄积在衣服中，把它当电源还可以用来听随身听……要拿来干嘛都行。这是标准的自给自足！对地球也很环保！】

    既然如此，干脆把拳击手套或球棒※也装上发电机和电池充电算了……虽然想出了这主意，但还是放弃比较好。因为这些电力还是来自于人体付出的动能。要是把它全都变换成电力的话，那出拳打在对手身上的力道或击球的力道都会被吸去变成电力，如此一来，拳击和挥棒都会变得无力，从此变成无力大赛……

    果然还是利用大自然的能源比较好。要是能把自然现象都转变成电力，换算成电费，每打一次雷就赚了八千圆，每发生一次七级地震就赚了一百五十亿圆，每来一次台风就赚了七百五十兆圆。真要能做到这地步，人们都会忘记天灾的可怕，只会为幸福欢呼了。

    今日的疯言疯语，说不定到了明天就变成常识。就让我们一面做着把全地球表面都变成电池的美梦，一面节约用电过日子吧。

    ※交通工具

    以Wellgeo为动力的混合动力汽车我已经试乘过了。

    ※走路就能充电

    二〇〇六年十月JR东日本在验票口设置了有人踩过就能用压力发电的「发电地板」，但是发电量太少，要实用化还需要时间。

    ※球棒

    要算出拳击的打击力有多少能量较为困难，但全力挥棒时所需的能源是0.2瓦。所以只要用尽全力挥棒十五次，就相当于一颗三号硷性电池的电力。

GGO首页返回顶部我的书架加入书架章节错误论坛快讯论坛报道最近更新

空想科学生活读本 第一卷 PART.1 让身边常用的道具更便利！

空想科学生活读本第一卷 PART.1 让身边常用的道具更便利！