Chapter 0-4-2 - 科學基礎探索 圖片詳細說明

圖片 1:科學基礎探索:實驗觀察與假設建立

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【糯米橋】 糯米是我們日常生活中隨手可得的食物,現代人常拿來當作食材,例如:糯米飯糰、麻糬、壽司等等,由於糯米黏性極佳,先民們更運用了這項特性,建造了令人驚嘆且屹立不搖的糯米橋。臺灣目前唯一一座的三級橋梁古蹟糯米橋(北港溪石橋),就是以糯米為原料堆砌而成的。 1940年,水泥是一種缺乏而且昂貴的材料,為因應當時交通運輸需求,先民便利用易取得的糯米並混合紅糖、石灰等物資,及取自北港村埔尾段山區的石材,進行石塊黏築工程,建造了糯米橋。 【OK繃】 由嬌強生公司(Johnson & Johnson)職員埃爾-迪克森(Earle Dickson) 為了常因做家事而受傷的太太而發明,使她自己可以包紮較小的傷口。埃爾把他的「發明」告訴嬌強生公司(Johnson & Johnson)上司,1921年這種黏貼膠布就上市了。邦廸(Band-Aid)商標的註冊 這種保護小傷口的黏貼膠布,會以邦廸(Band-Aid)為註冊商標,是因邦廸聘請名醫救活埃爾當時相依為命的叔叔。正好Band也是指繃帶,Aid是幫助急救的意思。後來,嬌強生公司就把Band-Aid作為各種急救和手術繃帶產品的品系名稱,而後也成了繃帶的同義詞。

圖片 2:實驗設計原理:變因控制與數據收集

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膠帶】 1920年,一位任職於3M公司(Minnesota Mining and Manufacturing Company)技術人員卓爾(Richard Drew, 1899~1980),因在無意間聽到汽車烤漆工人抱怨,用漿糊黏貼報紙來分隔兩種烤漆顏色,極為麻煩且又不整齊的情況下,便開始研究、摸索與試驗。1925年,卓爾終於發明了一種壓力敏感(pressure sensitive)的紙膠帶(masking tape),可以貼在兩種顏色交接處,黏著力強,不會留下殘膠,也不會破壞烤漆的表面。1930年,3M公司更改良推出透明膠帶,並命名為蘇格蘭膠帶(Scotch tape)。 【魔鬼氈】 魔鬼氈(黏扣帶)是由人造纖維(如:尼龍、特多龍)織造出的特殊結構織品,具有固定且可重複撕黏的功能,是存在日常生活中最廣泛運用的一種黏附工具,如服飾、醫療護具、運動用品、生活配件等。 1948年瑞士工程師喬治.梅斯倬(George de Mestral),某天發現自己褲管與愛犬身上沾黏著許多刺果,但奇怪的是皮鞋上卻沒有沾到,於是他將芒刺類植物置於顯微鏡底下觀察,發現原來是植物上密佈著柔韌彎曲的倒鈎,這些倒鈎能夠鈎黏在所接觸到的動物毛髮或人類衣物上。也因為這些倒鈎具有柔韌性,因此被摘除時,也不會斷裂損壞,因此激發了創造魔鬼氈的想法,1951 年,梅斯倬的這項發明獲得瑞士的專利,次年就成立 Velcro SA 公司開始經營製造魔鬼氈。有趣的是,Velcro其是由兩個法文字velour(絨毛)和crochet (鉤子)組合而成。

圖片 3:科學觀察與數據分析:從現象到結論

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【三秒膠】 三秒膠(又稱萬能膠、AA膠、快乾膠、瞬間膠、502膠等),是由美國哈利·庫弗(Harry Wesley Coover)任職於柯達公司(EastmanKodak)期間的1次實驗室意外中所發現,在1958年量產上市。2010年更榮獲美國國家科技創新獎章(National Medal of Technology and Innovation)。 【Post-it 利貼 可再貼便條紙】 利貼便條紙是一種具有自黏性的便條紙,它能重複黏貼在許多材質表面上它能黏在各式各樣的表面上,包括紙張,但卻又不傷紙張。這項由明尼蘇達州一家大型跨國企業3M公司兩名員工-福萊(Arthur Fry)與席佛(Spencer Silver)發明的產品。它使用的是由席佛發明的名為膠微胞(microspheres)的黏著劑,在顯微鏡下,它們看起來像有黏性的泡泡,福萊將黏膠與紙條結合,防止便條紙在他於教堂唱歌時從讚美詩集中掉下來,這就是便利貼的最初原型「Press‘n’Peel」,1980年,該產品改名為Post-it Notes。 【壁虎膠帶】乾式膠帶? 1990年代,美國柏克萊加大整合生物學教授Robert J. Full開始研究壁虎在垂直表面的特殊附著力及移動力,2000年與學生Kellar Autumn發表奈米檢測下發現的壁虎巨量的細微剛毛作用下的附著力,開啟仿生學的乾式壁虎膠帶研究領域。2010年,日東電工株式會社與大阪大學合作,研發出受壁虎膠帶啟發的奈米碳管(Carbon nanotube,CNT)膠帶,2012年宣布已於商業使用,但由於製造不易,價格昂貴,目前用在太空船上。因此,。目前世界各地皆有研究團隊持續開發類似結構或原理的膠帶研究與開發。