人造纖維缺點的問題，透過圖書和論文來找解法和答案更準確安心。 我們找到下列問答集和資訊懶人包

拿破崙的鈕釦：17個改變歷史的化學分子

為了解決人造纖維缺點的問題，作者潘妮‧拉古德,杰‧布勒森 這樣論述：

本書榮獲第三屆吳大猷科普著作獎翻譯類佳作 化合物結構的微小變化， 是如何徹底改寫了人類歷史？   ‧一樁廚房圍裙燃燒事件，促成了炸藥與電影工業的興起？ ‧避孕藥的發明，是男性對女性的壓迫？ ‧某種化學分子的發現，使新阿姆斯特丹被改名為紐約？ ‧歐洲人對咖啡的熱愛，引發了中國共產黨革命的開端？ ‧拜耳公司尋找更具效力的阿斯匹靈分子時，竟陰錯陽差地合成海洛英？ 錫製鈕釦在低溫時，會因化學作用而崩解成粉末狀。1812 年拿破崙對俄軍戰役的大潰敗，就是因為俄羅斯的冰天雪地，讓這支堪稱史上最大軍旅因衣不蔽體而敗北。如果當初這些軍衣上的錫製鈕釦在低溫時不會裂解，是否法軍就能繼續東征，將歐洲歷史

推往完全不同的方向？ 本書講述 17 種在人類歷史中扮演重要角色的化學分子。透過活潑生動、引人入勝的描述，將化學與文化的關係融合成一章章動人的故事。化學分子不但是人類早期探險活動的推手，也成就了文化、工業、法律、醫學等各方面的進步與發展。 從胡椒、咖啡、橄欖油，到抗生素、阿斯匹靈和避孕藥，微小的分子變化是如何促成重大的歷史事件？讓我們從微觀的有趣角度，認識由化學分子構成，也深受化學變化所影響的世界 各界讚譽 「我們從未想過香料、橡膠、尼古丁、盤尼西林，甚至其他許多化合物的化學本質與它們所造成的歷史影響。《拿破崙的鈕釦》一書將化學與文化之間的關係融合成一章章動人的故事。我深深覺得這是

一本引人入勝，而且值得細細品味的好書。」 ──奧立佛‧薩克斯（Oliver Sacks），著有《錯把太太當帽子的人》（The Man WhoMistook His Wife for a Hat）、《鎢絲舅舅──少年奧立佛．薩克斯的化學愛戀》（Uncle Tungsten：Memories of a Chemical Boyhood）、《睡人》（The Awakening）等 「將一些原子加到這兒，將另一些原子移開那兒。這樣看似簡單的動作，竟是造成雄性、雌性賀爾蒙不同的主要原因，也是無害分子與會上癮致死的有毒性分子之間的關鍵差距！本書闡釋了化合物之間的相似性關係，與它們如何造就人類文化演進的過

程。這些有趣的議題是本書最棒的魅力！」 ──羅德‧霍夫曼（Roald Hoffmann），1981年諾貝爾化學獎得主 「一個小分子的改變竟然導致完全不同的歷史後果！這本令人欣喜、輕鬆易讀的科普讀物透過迷人的敘述，將歷史故事與化學特性緊密編織、完美融合，交織成一部從歷史的源頭娓娓道來，且至今仍深遠影響社會的有趣故事。」 ──彼德‧阿提肯（Peter Atkins），牛津大學教授，著有《伽利略的手指──十個偉大的科學點子》（Galileo’s Finger：The Ten Great Ideas of Science） 「這是我最愛的一類書籍！《拿破崙的鈕釦》以新奇的方式讓讀者輕鬆學習化學和歷

史。本書會告訴你細微分子的變化是如何深遠影響了歷史。從哥倫布與麥哲倫追尋香料分子而發現新大陸的故事開始，到PCB分子造成嚴重污染的事件。作者拉古德與布勒森以不失娛樂性、且兼顧科學精神的方式，書寫這本必成經典的科普書籍。」 ──馬克‧潘得蓋瑞斯（Mark Pendergrast），著有《咖啡萬歲》（Uncommon Grounds：The History of Coffee and How It Transformed Our World） 「今天世界上若沒有盤尼西林，肯定人類生活會大不相同，因為我們對細菌感染的疾病，仍將束手無策。若沒有糖、鹽、橡膠、尼龍、保力龍、染料、火藥、避孕藥、抗生素.

.....，我們就無法如此快速地邁入智慧科技的時代。觀諸今天化學方法製造的矽晶、光電等特性材料的經濟效益，及化學合成的避孕丸、特效藥的社會功能，若說化學是經濟煉金術與社會煉丹術也絕不為過。」 ──陳竹亭，台大化學系教授 「各主題間互有連貫，自成體系，是一本優秀的作品。其有關科學的敘述，並不深奧龐雜，且多圖示解說，具有高中化學程度之讀者，應可讀懂。」 ──劉廣定，台大化學系教授  

人造纖維缺點進入發燒排行的影片

運用機械設計原理製作抗電磁波洩漏(AEWL)波導管研究

為了解決人造纖維缺點的問題，作者吳家銘 這樣論述：

人造電磁波污染日益嚴重。在百餘年前，沒有電力設施與無線通訊技術等發明的年代，人類是生活在沒有人造電磁波的天然電磁環境中，人體適應天然電磁環境並無大礙。十九世紀末期以來，快速發展的基礎科學中，電學與磁學的研究發現電磁波項目，這偉大的發現促使其衍生出來的技術隨著蓬勃發展而相當程度深入至現今社會中。大量的電子、通訊、醫療、交通、電力輸送與電器設備進入我們生活。人造的電磁環境變得更加複雜與嚴重，產生新的污染型態—電磁波污染。發送電力的高壓電塔，電視、廣播、通訊系統的發射塔或地面接收站，學術或醫療使用的核磁共振造影，甚至小到日常生活必備的吹風機、手機、筆記型電腦等，都存在著電磁波。電磁波可能造成的危害

包含同類的電磁裝置以及使用這些裝置的人類。不受侷限的電磁波經科學家研究已證實會對人體產生多面向且複雜的傷害，包括身體疲勞、免疫功能降低、鈣質減少、女性流產、癌症等。另外，當今人們常頻繁接觸的各式電子產品，常為達到美觀輕薄短小的目標，常在設計上使元件分佈密度高，進而以達成盡可能縮小電路體積，這意味著有更多的元件必須擠在相當狹小的空間中，造成元件之間增加各自產生的電磁波干擾（Electromagnetic interference，EMI）機會。以上的雙重負面因素便凸顯出屏蔽電磁波是相當重要的課題。本研究重點在於討論如何利用常見使用於電磁屏蔽的金屬材料，在僅考慮接合處的幾何結構下，如何增強電磁屏蔽

的效力。其潛在優點是增加此方式的性價比及降低電磁屏蔽的複雜度。本論文研究針對電磁屏蔽建構中波導管的電磁波洩漏與組裝問題做研究與改良，同時本論文運用機械設計原理設計出的一種新型的抗電磁波洩漏(AEWL)波導管，可降低傳統式波導管安裝於電磁屏蔽室時所發生的洩漏及提高施工上的便利性與工法。更進一步，本論文將所提的抗電磁波洩漏(AEWL)波導管，申請新型式專利。本論文中新型設計的抗電磁波洩漏 (AEWL)波導管，具有以下優點：1.安裝方便2.節省人力3.縮短安裝時間4.安裝時防止洩漏的良率提高。經過反覆測試驗證，本論文中所提方法確實能解決施工上時間過長與人力的耗損，而其安裝施工後的屏蔽隔離效果均有達到

100 dB以上的優良效果．相較於傳統式的波導管優良。本新型設計的抗電磁波洩漏(AEWL)波導管，在解決相同問題上，確實效果顯著。關鍵詞: 電磁波、電磁屏蔽、波導管(Waveguide)、AEWL、洩漏。

10種物質改變世界

為了解決人造纖維缺點的問題，作者米奧多尼克 這樣論述：

　　物質竟然如此不簡單，材料科學原來這麼有趣！ 　　 　　且看史上精采且重要的十種物質，如何改變了我們的過去，又如何蓄勢待發，準備改造未來！ 　　這其中有許多物質看起來實在太平常，讓我們幾乎忘了它們的存在，像是做衣服的布料、做工具的金屬、做罐子的陶瓷、溝通用的白紙，還有吃了開心的巧克力。然而，這些物質卻曾徹底改變了人類生活。 　　當然也有一些物質以怪得出奇聞名，例如人類已知最輕的固體「氣凝膠」、可以自行復原的金屬和能變成真正骨骼的植入物，這些都是會改變我們未來的劃時代新物質。 　　你會驚嘆，物質如何以獨特的方式，深刻影響我們每一個人。 得獎紀錄 　　2014年英國皇家學會科學圖書獎 　　A

mazon 2014年度科學類選書 　　《物理世界》2014年推薦最佳科普書 　　《紐約時報》2014年最值得閱讀的一百本書之一 名家與媒體推薦     　　我要很難為情的承認，我本來以為材料科學無趣又單調，但《10種物質改變世界》完全改變我的想法。現在我發現我會用手指滑過物質表面，然後發出讚嘆。米奧多尼克這本生動有趣的書完全改變了我看待世界的方法。──《華爾街日報》 　　我們覺得無聊、平凡，根本不值得一顧的東西，竟然有這麼多隱藏不現的奇蹟……也許早有人說過這些神奇的故事，以及其中相關的科學，但就像好的巧克力一樣，唯有米奧多尼克知道，要怎麼調出最好的味道。──《紐約時報書評》 　　這本書

對創造現代世界的物質，做了美好的描述。米奧多尼克寫得真好，即使是水泥，在他筆下都顯得閃閃發光。──《金融時報》 材料科學家米多尼克，以有感染力的熱誠，述說了紙、玻璃、巧克力、混凝土背後的歷史與科學。──《科學美國人》 　　我熬夜看完這本書，米奧多尼克的書寫如此充滿知識性，如此的熱情，他對物質的熱情如此顯而易見！──知名科學家與暢銷書《錯把太太當帽子的人》作者奧立佛‧薩克斯 　　混凝土、巧克力、紙張、陶瓷，這本書把這些日常生活中的物品，做了動人且充滿知識性的描述。──《拿破崙的鈕釦》作者之一，潘妮‧拉古德（Penny Le Couteur） 　　《10種物質改變世界》不僅揭露構築了世界的各

物質其後的神奇結構，還告訴我們隱藏其中的精采故事──科學記者昆丁．庫柏（Quentin Cooper） 　　《10種物質改變世界》提醒我，歷史學家可能花了太多時間在人說了和寫了什麼，卻沒花足夠的時間在建構現代社會的物質上。──歷史學家，丹．史諾（Dan Snow） 　　材料大師又出招了。馬克．米奧多尼克是天生的娛樂高手，以獨特手法結合了世界上各種物質的科學與感性，讓我們讀得興致勃勃。──史上最年輕的皇家工業設計師，湯瑪斯．海澤維克（Thomas Heatherwick） 　　這本書實在太迷人了。一旦沉浸其中，你就會開始用米奧多尼克的眼睛看這個世界。我們平日生活習以為常的每一樣「物質」都隱

藏著豐富的故事。這本書讀起來真是愉快──理論物理學家，暢銷書《悖論》作者，吉姆．艾爾—卡利里（Jim Al-Khalili） 作者簡介 米奧多尼克Mark Miodownik 　　 　　倫敦大學院材料科學教授，英國皇家工程學會會士，並曾入選《泰晤士報》「英國百大影響力科學家》。 　　他樂於為大眾講解材料科學，且廣受歡迎，曾擔任多部紀錄片的主持人，包括英國國家廣播公司第二台製作的《發明的天才》。 　　2010年，他獲邀在科普界最負盛名的英國皇家科學院聖誕講座進行演講。 　　他也是倫敦大學學院的製成研究中心主任，這個中心裡有一座材料館，收藏了地球上最神奇的一些物質，並且和多所博物館共同推出互

動節目，合作夥伴包括泰特現代美術館、黑沃德畫廊和威康收藏館等等。 譯者簡介 賴盈滿 　　 　　倫敦政經學院科學哲學碩士，現專事翻譯，譯有《資訊》和《不大可能法則》等書。   目錄 前言  走進神奇的物質世界 1.不屈不撓的鋼 2.值得信賴的紙 3.重要的混凝土 4.美味的巧克力 5.神奇的發泡體 6.充滿創造力的塑膠 7.透明的玻璃 8.打不斷的石墨 9.精緻的瓷器 10.長生不死的植入物 更進一步  材料科學之美   前言 　　走進神奇的物質世界 　　 　　我站在地鐵車廂裡，身上有一道13公分、後來被醫師判定為穿刺傷的傷口汨汨滲血，我心想接下來該怎麼辦。那是19

85年的一個五月天，我在車門關上前跳進車廂，把攻擊者擋在門外，卻沒閃過他的攻擊，背上被刺了一下。傷口像遭利紙割傷一樣劇痛，而我看不到傷勢有多重。但身為英國人，又是中學生，我心中的難堪壓過了應有的常識。因此我非但沒有呼救，反而決定最好悶不吭聲坐車回家。這麼做很怪，但我就是那樣做了。 　　為了讓自己分心，別去注意疼痛和鮮血流過背部的不適，我試著回想剛才究竟發生了什麼。那傢伙在月台上朝我走來，向我要錢。我搖頭拒絕。他突然湊得很近，讓人很不自在。他盯著我說他有刀，他說這話時噴了幾滴口水，灑在我的眼鏡上。我順著那傢伙的目光望向他藍色連帽夾克的口袋，發現他一手插在口袋裡，口袋鼓了一塊。我直覺認為他只是虛

張聲勢，鼓起來的是他的食指。接著我心裡閃過另一個念頭：就算他有刀，也一定是很小一把，才塞得進口袋裡，因此絕不可能傷人太重。我自己也有小刀，知道那種刀很難刺穿我身上那麼多件衣服，包括我引以為傲的皮夾克、灰色羊毛西裝制服、尼龍Ｖ領套頭衫、白色棉襯衫，外加只打一半的條紋制服領帶和棉背心內衣。我腦中迅速浮現一計：繼續跟他說話，然後趁車門關上之前把他推開，趕緊上車。我看見車就快來了，確信他一定來不及反應。 　　一刀引起的機緣 　　 　　有趣的是我猜對了一件事：他真的沒有刀。他手上的武器只是一把用膠帶纏住的剃刀刀片。那一塊小鐵片不比郵票大，卻一口氣割穿了五件衣服，刺破我的表皮和真皮，一點阻礙也沒有。我後

來在警局看到那玩意兒，整個人愣傻了，如同遭催眠一樣。我以前當然看過剃刀，但那一刻卻發現自己根本不了解它。我那時剛開始刮鬍子，只看過嵌在比克牌橘色塑膠刮鬍刀裡的剃刀，那玩意感覺友善得很。警察問我兇器的事，我們之間的桌子微微晃動，剃刀也跟著搖晃，映著日光燈熠熠生輝。我清楚看見它的鋼刃依然完美無缺，下午那一番折騰沒有在上面留下任何刮痕。 　　 　　我記得後來要填筆錄，爸媽焦急坐在我身旁，不曉得我為何停筆不前。難道我忘了自己的姓名和地址？其實我是盯著第一頁頂端的釘書針瞧，很確定它也是鋼製的。這一小根其貌不揚的銀色金屬不僅刺穿了紙面，而且乾淨俐落，精準無比。我檢視釘書針的背面，發現它兩端整整齊齊對折收好

，把紙緊緊抱住。連珠寶匠也沒有這等功夫。我後來查到世界上第一把訂書機是工匠親手為法國國王路易十五打造的，每一根針上都刻著國王的姓名縮寫。誰想得到訂書機竟然有皇室血統？我覺得這釘書針真是「巧奪天工」，於是指給父母親看。他們兩人對看一眼，面帶愁容，心想這孩子一定是精神崩潰了。我想是吧，因為怪事顯然發生了。那一天，我正式成了「物質迷」，而頭一個對象就是鋼。我突然對鋼超級敏感，發現它無所不在，其實只要開始留意，就會察覺確實如此。 　　 　　我在警察局做筆錄時，發現原子筆尖是鋼做的；我父親焦急等待，鑰匙圈啷啷作響，那也是鋼製成的；後來它還護送我回家，因為包住我家車子外殼的還是鋼，而且厚度比一張明信片還薄

。說也奇怪，那輛小Mini平常很吵，但我覺得它那天特別乖巧，彷彿代表鋼為下午的事向我道歉。回家後，我和父親並肩坐在餐桌前，安靜喝著母親煮的湯。我突然停下來，發現自己正拿著一塊鋼片放進嘴裡。我把不鏽鋼湯匙吸吮乾淨，拿出來看著它發亮的表面。那勺面又光又亮，連我變形的倒影都看得見。「這是什麼材質？」我揮動手裡的湯匙問父親：「還有它為什麼沒味道？」說完，我把湯匙放回嘴裡仔細吸吮，確定它是不是真的沒味道。 　　 　　我腦中湧出了幾百萬個問題。鋼為我們做了那麼多事，我們為什麼幾乎不曾提到它？這材料和我們那麼親密，我們把它含在嘴裡、用它去除不要的毛髮、坐在它裡面到處跑，它是我們最忠實的朋友，我們卻幾乎不曉得

它如此萬能的訣竅。為什麼剃刀用來切割，迴紋針卻能隨意彎折？為什麼金屬會發亮，玻璃卻是透明的？為什麼幾乎所有人都討厭混凝土而喜歡鑽石？為什麼巧克力那麼好吃？某某材料為什麼外觀是那樣子、有那樣的性質？ 　　物質構築了我們的世界 　　 　　自從那天被人刺傷之後，我所有時間幾乎都沉迷在物質裡。我在牛津大學攻讀材料科學拿到博士，主題是噴射引擎合金，接著又到全球各地最先進的實驗室擔任材料科學家和工程師。我對物質愈來愈著迷，手邊收藏的特殊材料也愈來愈多。那些樣本如今都納入我跟同事好友賴芙琳（Zoe Laughlin）和康林（Martin Conreen）共同打造的物質館裡。其中有些怪得離譜，例如美國航太總

署的氣凝膠，成分有99.8%是氣體，感覺就像固態煙霧。有些具有放射性，例如我在澳洲一家古董店很裡面的角落發現的鈾玻璃。有些很小卻重得誇張，例如要費盡千辛萬苦才能從鎢錳鐵礦提煉鑄成的鎢條。有些雖然常見卻隱含不為人知的祕密，例如具有療效的混凝土。這座物質館目前位於英國倫敦大學學院的製成研究中心，裡頭收藏了上千種材質，呈現出建構我們這個世界，從住家、衣服、機器到車輛的各種原料。你可以用它們重建文明，也可以用它們毀滅世界。 　　 　　然而，我們還有一個更巨大的物質館，裡頭收藏了數百萬種材料，這是已知最大的物質館，而且收藏數量一直呈指數成長：那就是人造品的世界。 　　 　　這是我在我家屋頂喝茶的相片。這

張相片非常普通，但如果仔細觀察，就會發現它像一份型錄，列出了建構我們整個文明世界的各種物質。這些物質很重要。拿掉混凝土、玻璃、織料、金屬和其餘材質，我就只能光溜溜的飄在空中發抖。我們或許自認為文明，但文明絕大多數得歸功於豐饒的物質。少了物質材料，我們可能很快就得和其他動物一樣為了生存而搏鬥。因此從這個角度看，是衣服、住家、城市和各式各樣的「東西」讓我們成為人（只要去過災區就知道我在說什麼），而我們用習俗和語言讓它們具有生命。因此，物質世界不僅是人類科技與文化的展現，更是人類的一部分。我們發明物質、製造物質，而物質讓我們成為我們。 　　文明世代就是物質世代 　　 　　從我們對文明發展階段的劃分

（石器時代、銅器時代和鐵器時代），就可以看出物質對我們而言有多麼根本和重要。人類社會每一個新時代都是因為一種新物質出現而促成的。鋼是維多利亞時代的關鍵原料，讓工程師得以充分實現夢想，做出吊橋、鐵路、蒸氣機和郵輪。修建英國大西部鐵路與橋樑的偉大工程師布魯內爾（Isambard Kingdom Brunel）用物質改造了地景，播下現代主義的種子。 　　 　　二十世紀常被歌頌為矽時代，是因為材料科學的突破帶來了矽晶片和資訊革命。但這個說法忽略了其他五花八門的嶄新材質，它們同樣改寫了現代人的生活。建築師運用大規模生產的結構鋼和平板玻璃建起摩天大樓，創造出新的都市生活型態。產品和服裝設計師用塑膠徹底轉變

了我們的住家與穿著。聚合物製造而成的賽璐珞催生了影像文化一千年來的最大變革，也就是電影的誕生。鋁合金和鎳超合金讓我們製造出噴射引擎，使得飛行從此變得便宜，進而加速了文化互動。醫用和齒科陶瓷讓我們有能力重塑自己，並改寫了殘障與老化的定義。整形手術的英文是plastic surgery，而plastic有「塑膠」的意思，這顯示物質往往是新療法誕生的關鍵，從器官修補（如髖關節置換手術）到美化外表（如矽膠隆乳）都是如此。德國著名解剖學家馮．哈更斯（Gunther von Hagens）博士展出人體標本的「人體世界展」，也展現了新穎的生醫材料對文化的影響，促使我們思考自己生時和死後的物質性。 　　 　　

人類建構了物質世界。如果你想了解其中奧祕，挖掘這些物質來自何處、如何作用，又如何定義了我們，這本書便是獻給你的。物質雖然遍布我們周遭，卻往往面貌模糊得出奇，隱匿在我們生活的背景之中毫不顯眼，乍看很難發現它們各有特色。絕大多數金屬都會散發灰色光澤，有多少人能分辨鋁和鋼的差別？不同的樹木差異明顯，但有多少人能說出為什麼？塑膠更是令人困惑。誰曉得聚乙烯和聚丙烯有什麼差別？但更根本的問題或許是：這種事有誰在乎？ 　　 　　我在乎，而且我想告訴你為什麼。不僅如此，既然主題是物質，是構成萬物的東西，那我愛從哪裡開始都可以。因此，我選了我在屋頂的相片當成這本書的起點和靈感來源。我從相片中挑了十種物質，用它們

來說「東西」的故事。我會挖掘這十種物質當初發明的動機，揭開背後的材料科學之謎，讚嘆人如何用高明的技術把它製造出來。更重要的是，我會說明它為何重要，為何少一物便不能成世界。 　　 　　在發掘的過程中，我們將發現物質和人一樣，差異往往深藏在表面之下，大多數人唯有靠先進的科學儀器才能略窺一二。因此，為了了解物質的性質，我們必須跳脫人類的經驗尺度，鑽進物質裡面。唯有進入這個微觀世界，我們才能明瞭為何有些物質會有味道，有些則無；有些物質上千年不變，有些一曬太陽就發黃變皺；有些玻璃可以防彈，但玻璃酒杯卻一摔就碎。這趟微觀之旅將揭開我們飲食、衣著、用具和珠寶背後的科學，當然還探索了人體。 　　 　　不過，微

觀世界的空間尺度雖小，時間尺度卻常常大得驚人。就拿纖維和絲線來說，它的尺寸和頭髮差不多，是細得肉眼幾乎看不見的人造物，我們可以用它來製造繩索、毛毯、地毯和最重要的東西：衣服。我們身上穿的牛仔褲和所有衣服都是微型纖維結構，許多式樣比英國的巨石陣還古老。人類歷史都記載衣服能保暖、庇護身體，還能穿出時尚。但衣服也是高科技產品。二十世紀發明了強韌的纖維，讓我們可以製作太空衣保護登陸月球的太空人，還有堅固的纖維可以製造義肢。至於我，我很開心有人發明了一種名叫「克維拉」的高強度合成纖維，可以製作防刀刺的內衣。人類的材料技術發展了幾千年，所以我會在書中不斷提到材料科學史。 　　10種改造世界的物質 　　

　　本書每一章不但會介紹一種新材質，還會提供一個認識物質的不同角度。有些主要從歷史出發，有些來自個人經驗；有些強調物質的文化意含，有些則強調科技的驚人創造力。每一章都是這些角度的獨特混合，理由很簡單，因為物質太多種也太多樣，我們跟物質的關係也是如此，不可能一概而論。材料科學是從技術層面了解物質的最強大、最統合的理論架構，但重點還是關於材料，而不是探討科學。畢竟所有東西都是由別的東西製成，而製造東西的人（藝術家、設計師、廚師、工程師、家具師父、珠寶匠和外科醫師等等），對所使用的材料及物質都有屬於自己的情感、感覺和運用方式。我想捕捉的就是如此豐富多樣的材料知識。 　　 　　例如，我在討論紙的那一章

用了許多角度，像快照一樣呈現，理由不只是紙有各種型態，還因為幾乎所有人都以許多方式在用紙。但在討論生醫材料的那一章，我卻鑽入了「人類物質自我」（也就是人體）的最深處。這塊領域正迅速成為材料科學的處女地，不斷有新材料出現，開啟了名為仿生學的全新世界，讓人體得以借助植入物而重建。這些植入物都經過設計，可以「聰明的」融入肌肉和血液的運作中。它們誓言徹底改變人和自我的關係，因此對未來社會有深遠的影響。 　　看不見的微觀世界影響大 　　 　　由於萬物都由原子組成，因此我們無法不談原子的運作原理，也就是人稱量子力學的理論。這表示我們一旦進入微觀原子世界，就必須完全捨棄常識，開始談論波函數和電子態。愈來愈

多材料從這個微觀尺度創造出來，而且這些材料看起來幾乎無所不能。運用量子力學設計而成的矽晶片已經催生了資訊時代，而以同方式設計的太陽能電池很有潛力只靠陽光就能解決能源問題。不過革命尚未成功，我們還在使用石油和煤炭。為什麼？在這領域有一個明日之星—石墨烯，我會試著用它來解釋太陽能發電的限制。 　　 　　簡而言之，材料科學的基本概念就是：看不見的微觀世界若有變化，那麼在人類的尺度中，物質行為也會跟著改變。我們的祖先能做出銅和鋼之類的新材料，就是因為碰巧矇到了這個過程。差別只在於老祖先沒有顯微鏡，看不見自己在做什麼，但這只讓他們的成就顯得更加驚人。比方說，敲打金屬不只會改變它外在的形狀，還會改變它內在

的結構，因此若用某種方式敲擊，金屬的內在結構就會有所改變，使它變得更硬。我們的祖先從經驗中學到了此事，只不過並不知其所以然。人類的材料知識從石器時代開始就不斷累積，但直到二十世紀才掌握了物質的真正結構。然而，蘊含在鑄鐵和其他工藝裡的經驗知識依然重要，而本書提到的物質也幾乎都是經由我們手腦並用才發現和認識的，因此認識物質不只要靠腦袋，也靠雙手。 　　 　　人在感覺和生活上都和物質建立了關係，這帶來了許多奇妙的結果。有些物質雖然有瑕疵，我們卻愛不釋手；有些材料很實用，我們卻深惡痛絕。就拿陶瓷來說吧。陶瓷是餐具的原料，我們的杯碗瓢盤都是陶瓷做的，無論住家或餐廳，少了陶瓷就不完整。 　　 　　人類從幾

千年前發明農耕以來就在使用陶瓷，然而陶瓷用久了容易有缺口、發生龜裂，甚至在不該破的時候摔得粉碎。我們為何不改用更堅固的材料，例如塑膠或金屬來製作碗盤和杯子？陶瓷在物理上有這些缺點，我們為何還對它不離不棄？許多領域的學者都在問這個問題，例如考古學家、人類學家、設計師和藝術家，但有一門學科專門有系統的研究人對物質的感官反應，並且發現了許多有趣的現象，那就是精神物理學。 　　 　　例如針對「酥脆感」所做的研究顯示，我們覺得某些食物好吃與否不只跟味道有關，還跟品嘗時的聲音有關，兩者同樣重要。這讓不少廚師受到啟發，開發出具有音效的餐點，而某些洋芋片商更進一步，不僅讓產品更酥脆，還讓包裝更會發出聲音。我在

介紹巧克力那一章會討論物質的精神物理學意含，同時說明物質的感官性一直是幾百年來人類發明創造的主要動力。 　　 　　這本書當然無法涵蓋所有物質，也無法盡述物質和人類文化的關係，而是概略介紹物質如何影響我們的生活，並且闡述即使單純如在屋頂上喝茶的活動，也必須倚賴複雜的物質網絡才能進行。各位不必到博物館就能領略歷史和科技如何推動人類社會，它們的影響此時此刻就在你身旁四周，只是我們多數時候視而不見。我們必須視而不見，因為要是我們整天用手指滑過水泥牆面，一邊發出讚嘆，肯定會被當成瘋子。但在某些機緣下你會陷入沉思：我在地鐵站被人刺一刀的那一刻，就屬於那樣的機緣，而我希望這本書也提供這樣的機緣，能讓你走進神

奇的物質世界。 　　 　　（摘自本書前言）   2 值得信賴的紙 紙在我們日常生活中太普遍了，讓人很容易忘記在人類歷史上大多數的時候，紙都是稀有的奢侈品。 我們早晨醒來睜眼就會看見牆上有紙，也許是海報或印刷品，甚至就是壁紙。我們走進浴室執行晨間的例行公事，通常會用上幾張衛生紙。這東西要是沒了，可會立刻變成大危機。 我們走到廚房，紙以五顏六色的盒子出現在這裡，不只裝著我們早餐吃的燕麥片，還充當響板，哼著快樂的早安曲。我們的果汁也裝在上蠟的紙盒裡，牛奶亦然。茶葉裝在紙袋裡，這樣才能用熱水沖浸，而且容易從熱水中取出。過濾咖啡用的也是紙。 早餐過後，我們或許會出門迎向世界，但此時很少不帶著紙做的鈔

票、筆記、書本和雜誌。就算沒有帶紙出門，我們也很快會拿到：紙做的車票、報紙、零食包裝，還有買東西的發票。 大多數人的工作都會用到大量的紙，雖然一直有人提倡無紙運動，可是從來沒有形成風潮，而只要我們還信賴紙張，拿它來儲藏信息，無紙環境就沒有實現的一天。 午餐會用到紙巾，少了它，個人衛生就會嚴重惡化。 商店裡到處都是紙標籤，少了它，我們就不知道自己買了什麼、價格多少。我們買的東西通常都會裝在紙袋裡，讓我們輕鬆帶回家。 到家後，我們有時會用包裝紙把買來的東西包好當成生日禮物，附上一張紙做的生日卡片，並用紙做的信封裝好。在派對上拍了照，我們偶爾會用相紙沖印出來，創造可留存的回憶。 上床前，我們會讀讀書

、擤擤鼻子，最後上一次廁所，跟衛生紙肌膚相親互道晚安，然後沉入夢鄉（搞不好會做惡夢，夢到世界上突然沒有紙了）。所以，紙這東西我們現在習以為常，但它到底是什麼？ 化身為筆記本 雖然筆記紙看起來平整、光滑、毫無縫隙，不過這只是假象。紙其實是由一大群極微小的纖維壓疊而成的，就像乾草堆那樣。我們感覺不到它的複雜結構，是因為紙在微尺度下加工過，所以觸感上摸不出來。我們覺得紙很光滑，就和我們從太空中看地球覺得地球很圓，近看才發現滿是山巒谷地一樣。 大多數的紙張都來自於樹木。樹能昂揚挺立，靠的是纖維素，這是用顯微鏡才看得見的細小纖維。纖維素憑藉稱為木質素的有機黏著劑相互接合，形成極為堅硬強韌的複合體，可以留

存數百年。

連續可控制變形電磁式人工肌肉

為了解決人造纖維缺點的問題，作者王日祥 這樣論述：

本研究目的與動機，因人工肌肉從發展至今也已有很長一段歷史，當中也已研究及發展出多款型式的人工肌肉種類，如氣動式、形狀記憶合金式、介電彈性體式、繞曲聚合物式及電磁鐵式等人工肌肉種類。但各型式人工肌肉於研究中仍存在其設計優、缺點及限制，如氣動式人工肌肉優點能提供較大動能輸出，但缺點為氣壓管線配置限制將大大降低靈活性。另外人工肌肉於收縮或放鬆時，也會產生擾人噪音問題等。所以我們將綜合上述已開發或研究中人工肌肉進行設計極限及缺陷等問題進行討論，並思考如何改善現有已知的缺陷並開發出具有高度靈活性、高頻響應性、高安全性及低噪音等特性之新型式的人工肌肉。其中將透過參考文獻對於各人工肌肉之研究方法及實驗結果

進行討論，並記錄其優、缺點做為之後研究參考及實驗數據結果的比較。本研究將以電磁式人工肌肉 (Electromagnetic Artificial Muscle，以下簡稱為：EAM) [9] [10]作為設計原型並參考EAM相關設計文獻所延續設計出的新型式電磁式人工肌肉-連續可控制變形電磁式人工肌肉 (Electromagnetic Artificial Muscle with Continuous and Controllable Deformation，以下簡稱為：EAMCCD)，其主要設計分成三大部分，分別為電磁鐵芯、支撐銷及仿肌肉橡膠。電磁鐵芯部份因考慮導磁率、磁化性及消磁性等問題，所以

採用低碳鋼做為此部份的材料，支撐銷部份因需具備有足夠剛性作為相鄰EAMCCD支撐，所以將利用碳纖維剛直的特性做為此部份的材料，仿肌肉橡膠因需要具備低阻抗及高彈性之特性，將採用Durometer E type液態零度橡膠做為材料。將支撐銷一端固定於電磁鐵芯，一端將穿過仿肌肉橡膠進入到相鄰電磁鐵芯的導向槽中，其支撐銷將能有效支撐EAMCCD模組並具有維持水平平衡能力，另外本研究將是採用低電壓DC電源供應器經由控制輸出電壓方式即可進行控制。綜合各章節之分析結果及實驗數據歸納出本研究優點如下: (a)輸出電壓低，有別介電彈性體致動器需透過高電壓來驅動，僅需低電壓就能驅動電磁式人工肌肉進行作動;(b)靈

活性高，降低對於驅動源所產生環境、場面、輸出設備等限制;(c)噪音低，有別常見電動機和液壓/氣壓缸人工肌肉於驅動時所產生出高噪音;(d)準確度高，此設計出之電磁式人工肌肉具有高度非線性控制能力，我們能經由控制電壓變化，精準進行距離移動，(e)安全性高，有別常見電動機內輸出力量的傳導元件大多使用齒輪，如有緊急情況發生時，無法立即進行救援，但電磁式人工肌肉設計中，加入仿肌肉橡膠做為電磁鐵與電磁鐵之間緩衝，此設計於未作動時，存在一定的緩衝空間，當緊急情況發生時，只需切斷輸入電源後，即可進行救援。