
[愛爾蘭]勞麗·溫科萊斯
壁虎如何攀爬?觸覺的原理是什麼? 高爾夫球、飛行器和船隻的運動方式爲何如此不同? 從冰川運動到硬盤驅動器的呼呼聲,揭祕藏在萬物表面的奇妙力量。 本書深入探討了表面科學與摩擦力的關係,分析了摩擦力如何深刻影響人造世界與自然世界中的表面現象,並進一步闡述瞭如何利用表面科學的原理來精確操控黏性,這一能力甚至延伸至單個原子層面。在日常生活中,從每一步行走時空氣分子微妙的影響,到辦公時便利貼與膠水的使用、不粘鍋的烹飪體驗、指紋的獨特性、壁虎“飛檐走壁”的奇蹟,乃至荷葉“出淤泥而不染”的奧祕,這一切均源自表面間那些看似微小卻威力巨大的力量。 物理學家溫科萊斯將在此書中引領我們解開這些科學謎團,揭示出人類文明之所以能夠取得如此輝煌的成就,在很大程度上得益於我們對錶面科學的深刻理解和應用。此外,本書還精彩介紹了衆多源於表面相互作用研究的實驗成果與創新技術,這些成就不僅極大地豐富了人類的生活,也對科學研究產生了深遠的影響。例如,受鯊魚皮啓發的速比濤泳衣,在游泳競技中展現出卓越的性能;而基於壁虎超粘足原理研發的航天器抓持器,則爲太空探索開闢了新的可能性。
在自己求學和研究的過程之中,也是遇到了很多非常有意思的故事,仿生的概念就是其中之一。所謂的師法自然變成了一種口號。所謂的仿生似乎是利用自然獲得靈感,但自己的感覺好像是發現了實驗結果,需要從自然之中找到原型來說明研究是有根據的,好像自己一個師兄就是製作納米材料,在哪個時間非常熱門,但總是需要尋找一些與衆不同的地方,好在當時的導師,後來也變成了院士,就是仿生具有骨頭的形狀納米材料力學性能一定好,特別是在複合材料之中,非常可惜每次製作的材料都很少,需要一千多度,每次都是毫克數量級,師兄沒有辦法,每天都吭哧吭哧燒爐子,在不斷收集材料,最後來進行樹脂複合材料,發現性能似乎沒有那麼好,沒有辦法仿生的概念還是需要的,導師似乎也有點江郎才盡了,另外一個點子就是通過給金屬輸入各種能量的方式是金屬疲勞過程得到恢復,也比較簡單直觀和粗暴,類似於人要是恢復就是喫飯,本質也是輸入能量,看起來纔有電脈衝等處理金屬瞬間就變得高大上起來,利用了這個概念他的學生處理了不同種類金屬,發表了很多論文,據說一年論文數量可以排到全國的前三。當然類似於自己師兄的工作,後來發表了諾幹 Nature 和 science 原因倒是很簡單,納米材料和電子器件應用更加火爆一些。後來也遇到一個研究液體與固體相互作用,竟然使用電子顯微鏡觀察了一下水面的小動物,確實發表了 science 論文,當然也變成了院士,在這個之後似乎就處於師法自然的開掛狀態。其實很多事情,不同學者來進行觀察和研究就會得到若干完全不同的認識,仿生本身大部分時間都是一個爲概念,在這裏似乎也是這樣存在的。
《壁虎、泳衣和飛行器:神奇的材料與黏性的祕密》是一部面向大衆的科學讀物,作者物理學家勞麗·溫科萊斯以“表面科學”爲主線,解釋了摩擦力和黏性在自然與人造世界中的關鍵作用。書中通過大量生動案例回答諸如“壁虎如何攀牆”“觸覺爲何能感知細微紋理”“高爾夫球、飛行器與船隻爲何運動方式迥異”等疑問,並進一步說明人類如何藉助對錶面相互作用的理解來操控黏性,甚至精確到單個原子層面。作者還展示了受鯊魚皮啓發的速比濤泳衣、模仿壁虎足部結構的航天器抓持器等創新技術,揭示表面科學對日常生活與高科技領域的深遠影響。
看完書後我又去看了原版書在亞馬遜上的評價,好評說interesting,差評說disappointing,那在我這裏這本書就是乍一看有趣,全看完就失望。 行文結構實在是太鬆散了,整本書像是大學裏某個專業課的第一節引言課,東拉西扯給你講點又熟悉又有點意思的“小知識”,但是其實是聽不太進去的,因爲缺乏系統和深入的講授。即便說,這是一本面向大衆的科普書,那也寫得不太好(對比一下山姆基恩的那幾本就明顯看出來了),翻譯也有些問題,給我感覺是作者和譯者都在趕工。 作者說查了900多篇文獻,又是這個調查那個訪問的,可是這書越到後面,章節越短,搬運和“文獻綜述”的部分越多,跟最開頭的章節比能看出來一種倉促和寫不動了的感覺。譯者對一些科學術語的翻譯沒有采用主流譯法,唉,這個就算了,我猜測譯者不是材料化學等專業的(如果是,那就多挨兩句批評)。