難道，遠距離真的難以維繫?

本文與 Panasonic 合作，泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享，不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上，「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水，但過不了幾天，馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑，甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢（黏質沙雷氏菌）。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」，讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看，世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制，並非打造完全不沾染髒污的材質，而是調整表面的物理與化學屬性，使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力，透過日常水流沖刷，便能輕易地將髒污帶走。

為什麼污垢「黏不住」？ 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」，我們得先像偵探一樣，拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇：

1. 水垢與礦物沉積*1：我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時，這些離子會逐漸結晶析出，變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
2. 生物膜與有機物*2：包含尿液中的無機鹽、油脂殘留，以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物，所組成的黏滑防禦大本營。

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」，前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼，材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢？答案就藏在「表面能（Surface Energy）」與「濕潤性（Wettability）」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時，水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠，還是迅速攤平開來？這取決於表面的特性：

• 疏水路線（Hydrophobic）*1：具備低表面能的疏水表面，能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠，當水珠滾動滑落時，就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走，這就是著名的「自清潔效應」。
• 親水路線（Hydrophilic / Superhydrophilic）*2：相反地，極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子，在材料最外層形成一層薄薄的「水化層（Hydration Layer）」。這層水化層就像是實體的液體盾牌，讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底，只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻：傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆，髒污就像攀岩者，需要找到落腳點並用力撐住才能攀附；而我們做的是抽掉把手點，或是在把手上塗上潤滑油，讓髒污找不到施力點，自然難以停留。

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢，下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢，在微生物學中被稱為「生物膜（Biofilm）」。細菌並不是孤立生長的，當單顆細菌落在表面後，如果覺得環境舒適，它就會開始分泌胞外聚合物（EPS），這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起，並築起堅固的防禦堡壘，這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出，要阻止生物膜形成，除了化學上的抗菌，材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論（Attachment Point Theory）」：

1. 粗糙與微孔洞表面：如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞，細菌（體積通常約 1 到 3 微米）就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點，還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
2. 極致平滑與微結構表面：相反地，如果材料表面做到極致平滑，完全沒有微米級的缺陷；或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構，細菌的足跡構造（如鞭毛或纖毛）就無法在表面找到穩固的「接觸附著點（Contact Points）」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時，它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外，現代衛浴結構在設計時，也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角，等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何，我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系：【材料層（低附著力）】+【結構層（無縫平滑）】+【動態流體層（泡沫與水流剪切力）】= 高效清潔！

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例，就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表：

1. 材料層：有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」（以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料，這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩）。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性，水滴不易長時間攤平停留；材質堅固、不易破裂，耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試，這種素材配合泡沫洗淨，在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌，從源頭阻斷細菌定殖。

2. 結構層：無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上，A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計，減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫，並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計：

• 泡沫防護：在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層，有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺；
• 外圍防護：馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔，防止液體延著外壁滴落至地板；
• 測漏防護：便座與馬桶本體採用不外露的防護設計，避免液體從縫隙飛濺滲漏。

3. 動態流體層：雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時，A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污，再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙，徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著，配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」，利用旋轉產生的流體剪切力，一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外，Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技，釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污，維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆，但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計，到微觀幾何的附著點控制，再到流體力學的水流沖刷，一座現代抗污馬桶的演進，縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而，A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破，展示了材料科學的另一種聰明思維：不靠強酸強鹼硬打，而是透過物理與化學邏輯，將「污垢固著」的機率降到最低。

當材料科學與現代衛浴技術結合，刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持，我們得以從繁重的家務勞動中解放，享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文：A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文：Brushing up functional materials

在元宇宙的世界裡，比較容易和價值觀相近的對象，談一場少摩擦的戀愛。

所謂的「談戀愛」，其實就是彼此價值觀的碰撞。

在價值觀日趨多元、細分的現代社會，實體世界裡的戀愛，情侶之間免不了會發生一些摩擦。

越來越多人在實體社會的戀愛關係中感受不到舒適，大眾認為「談戀愛風險很高」的傾向，更是一年比一年更鮮明。

可見「談戀愛」的魅力，正逐步下降。不論是在元宇宙內或外，都有一套很現代的方法可以解決這個問題，那就是配對服務。

迴避戀愛和元宇宙

當我們對戀愛的價值觀細分化之後，在生活周遭便很難找到滿足條件的人選；但只要像在社群網站上找興趣相近的同好那樣，從一個規模龐大的母群體當中找出伴侶的話，發生摩擦的狀況，會比不假思索就交往的對象減少許多。

若想找更根本的解決之道，那麼元宇宙上還有一個獨門絕招，就是乾脆把伴侶化為虛擬實境的一部分——因為情侶在元宇宙上會隔著虛擬替身，建立起隔一道防火牆的溝通方式。

有些人會覺得「虛擬替身碰不到、摸不著」，不過，時下認為談戀愛不見得一定要有實體互動或性接觸的人已越來越多，或有些原本潛伏噤聲的族群浮上檯面。

要是這些虛擬替身由 AI 操控的話，還能與另一半建立更舒適的戀愛關係——如果對象是 AI，不論是再怎麼極端的戀愛觀，或是任何性傾向，它應該都會接受吧！

想必今後會有越來越多人願意相信這不是逃避實體戀愛，而是元宇宙上的愛情，比實體更美好。

——本文摘自《元宇宙超圖解：從刀劍神域到寶可夢，一小時讀懂78個概念，掌握本世紀最大商機》，2023 年 9 月，漫遊者文化出版，未經同意請勿轉載。

影集《年輕教宗》（The Young Pope）裡，裘德洛飾演的庇護十三世曾經開示：「愛無法用人數統計，只能以強度衡量。」^[1][註]2023年元月的《科學報告》（Scientific Reports）期刊上，來自全球45個國家的學者，向世人宣告：他們不僅量化了愛情強度，還比較出各地差異。^[2]

參與的國家及城市

該論文的第一兼通訊作者 Piotr Sorokowski 博士，任職於波蘭的弗羅茨瓦夫大學（Uniwersytet Wrocławski）；而團隊的研究人員橫跨各洲，從所在地的幾個大城市，招募總共 11,422 名交往中、訂婚或已婚成人，匯集統整其中 9,474 人的資料。【圖 1】橙色圓點標出受測者居住的城市，藍色的區域則為涵蓋的國家，臺灣不在其中。^[2]

量化愛情

參與研究的美國心理學教授Robert J. Sternberg，曾指出愛情是由親密（intimacy）、激情（passion）和承諾（decision/commitment）所組成，即「愛情三元論」（Triangular Theory of Love）。^{[2, 3]}相關的量表羅列了對應的陳述，例如：表示親密的「我與＿＿分享我個人極為私密的資訊」；透露激情的「看到＿＿令我興奮」；以及展現承諾的「我對和＿＿關係的穩定性有自信」。受測者得從「0 完全沒有」至「9 非常強烈」中，選擇評分。除了該理論符合此研究的目的，因此問卷獲得採用，分析時也加入其他項目：^[2]

1. 環境溫度：與親近程度、人際距離、肢體接觸，以及情感表達有關。→參考各國年均溫。^[2]
2. 關係長度：關係的持久與否，會影響愛情的強度。→調查受測者和伴侶在一起多久，並計算出各國的平均值。^[2]
3. 性別：不同性別的人，對愛情的感受相異。→招募受測者時，性別比例必須均衡。^[2]（原文沒有說明性少數等變因，推測是以順性別異性戀為主。）

同時，為認識現代化與社會類型之於愛情的關係，每個國家的人類發展指數（Human Development Index）、性別不平等指數（Gender Inequality Index）、集體主義（collectivism）的程度，以及綜合世界銀行之世界發展指標（World Development Indicators）與聯合國統計年鑑（Statistical Yearbook）的世界現代化指數（World Modernization Index）等，都納入考量。^[2]

現代化及愛情

研究結果顯示，國家現代化會促進愛情，而且相較於激情，此效果在親密層面更是突出（見【圖 2】）；但是現代化超過一定程度時，竟然會造成反效果。^[2]比方說，聯合國認為人類發展指數大於 0.8，算是很高度的發展。^[4]在此研究中，達到 0.85 以上時，該國的愛情平均值反而從高峰下降（見【圖 3】）。這種自己過得太好，於是不需要伴侶的情形，在動物實驗中也曾得到證實：當必要資源長時間無限制地供應，小鼠就會不想交配和繁殖。^[2]

集體主義和愛情

研究得到的另一個重點，是親密與承諾的程度，和一個國家的集體主義傾向，呈現正相關。媒妁婚姻容易出現在集體主義的社會；相對地，個人主義則鼓勵自由戀愛。雖然前者聽起來較難產生愛意，但因為集體社會推崇利他（altruistic）的無私奉獻，而強化了與伴侶的連結。不過，在斟酌受訪者年紀對結果的影響後，這個現象便沒有那麼明顯。^[2]

年均溫、關係長度與愛情

各地激情的差異，無法由國家發展或社會類型看出趨勢。在這方面，年均溫倒是扮演了舉足輕重的角色：高年均溫能催出炙熱的激情，卻也使得親密與承諾的程度相對低落。論文的作者群表示，需要未來的研究深入瞭解，氣候如何干預人類的行為和感受。另外，長久在一起的伴侶，激情與親密的程度較低；但承諾則更為堅定。^[2]

不代表國家的愛情

閱讀這份難得的大型愛情研究時，大概多少會引起各國人的比較心態。可是採樣的範圍，其實僅限於大城市，並不能代表國家整體。^[2]舉例來說，中華人民共和國的數據，源自北京和香港的受測者。這些人填寫愛情量表的答案，基於文化背景迥異，應該會與內蒙、新疆或苗寨人民的想法，有天壤之別。此外，千萬別忘了，感情談到最後，面對其中酸甜苦辣的，還是只有自己和伴侶。互動時的火花或摩擦，主要仍依個體特質而定。就算身處於任何一個參與此研究的城市，也不保證能體驗相同的愛情。

備註

《年輕教宗》原臺詞，含前後文：「The public squares have been jam-packed, but the hearts have been emptied of God. You can’t measure love with numbers, you can only measure it in terms of intensity. In terms of blind loyalty to the imperative.」。^[1]

參考資料

1. The Young Pope – Episode 1.5, Quotes. (2016) IMDB.
2. Sorokowski P, Kowal M, Sternberg RJ, et al. (2023) ‘Modernization, collectivism, and gender equality predict love experiences in 45 countries’. Scientific Reports, 13, 773.
3. Sternberg RJ. (1997) ‘Construct validation of a triangular love scale’. European Journal of Social Psychology, 27 (3): 313-335.
4. ‘Sustainable Development’. Global Footprint Network. (Accessed on 19 JAN 2023)