又到了和溪流用顏色共譜回憶的季節！

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

之前的兩篇文章，我們告訴大家兩個重要觀念：

1. 減重為什麼這麼複雜：涉及身體能量運用的多系統交互作用
2. 減重為什麼這麼困難：缺乏即時、有效的反饋

大家可千萬不要看了這兩篇就放棄治療啊！實際上，減重還是有很多可行而且實證有效的做法。如果照著醫學系統的學習法，應該要開始講各種複雜的生理機制了，但擔心大家看了複雜的身體代謝機制就昏頭轉向，今天我們要來點輕鬆的！散步！！！

飲食跟運動是減肥的兩大關鍵，但重點是：到底要吃什麼？什麼時候吃？該做什麼運動？什麼時候動？今天這篇文，就會告訴你如果想散步，什麼時候效果可能最好喔～

為什麼要先講散步？跑步或重訓不是效果更好嗎？

大家一定會疑惑，為什麼我們講這麼基礎的東西：散步。

「做比較長時間的有氧運動，或者強度高的重訓不是效果更好嗎？」很多朋友一定會想這樣問。

你說的沒錯，確實散步的「效果」沒有重訓跟慢跑這類更耗能的活動好。但在忙碌的現代生活中，很多人都會用「沒有時間運動」這個理由來拒絕運動。如果我們精準一點來說，也許是「不太容易進入適合運動的狀態」。即使是跑步這種相對簡單的運動，你可能要準備好跑鞋、慢跑褲、輕鬆的上衣。如果你剛從辦公室出來，要進入可以跑步的狀態，其實要花上一些時間。如果要重訓，那可能還要搭車去健身房才有辦法。

但散步就是真的「隨時可做」的運動了。不管你在哪，穿什麼鞋，出去走走的難度都不高。更棒的是，多數人的身體狀況都不會因為散步產生過大的負荷，就算跟爸媽一起走，也不用擔心彼此速度差太多，不管是一人還是多人都可進行，可說是開始運動人生最簡單的第一步啊！！！

但如果想散步，到底要什麼時間散步最有效？現代人的時間分秒必爭啊！畢竟大家都是一秒鐘幾十萬上下，時間總是要花在刀口上對吧？剛好在 2016 年底刊登在 《Diabetologia》的一篇研究，給了我們不錯的方向！一起來看看這篇研究吧！

散步在什麼時間最好？研究指出：飯後效果不錯，晚餐後效果更佳！

肥胖、血糖、胰島素抗性是一整組的問題，彼此非常相關。因此我們選了一篇有關飯後血糖的研究，來讓你參考該什麼時間去運動。適度運動對於糖尿病患者的血糖控制有幫助，但有些運動可能太過劇烈，散步是多數人都可以做到的。因此想研究看看到底什麼時間散步最有效。

因此他們把 41 位得了糖尿病的成人隨機分成兩組，兩組都要求他們每天散步 30 分鐘。差別在於一組是隨便你什麼時間去散步，只要總共累積到 30 分鐘就行。另外一組則是要求他們必須在三餐的飯後 5 分鐘就出發，出去走 10 分鐘，每天累積 30 分鐘。

研究的結果顯示，在餐後就出發散步的這群人，血糖的控制程度明顯比隨便時間去散步的另一群人，餐後散步者的餐後血糖平均下降了 12％。

而且不知道為什麼，在晚餐後的這一次運動，對血糖控制的效果比早餐和午餐都還要明顯！在研究中發現晚餐後這次的運動，更是讓餐後血糖降低 22％ 之多！

為什麼是晚餐呢？可能跟晚餐大家通常吃得比較豐盛，而且晚餐大家喜歡吃完就坐到沙發上去看電視休息有關。

這個研究並沒辦法明確解釋，確切是什麼原因使得飯後散步的效果比較好，畢竟這牽涉到非常複雜的生理機轉，難以在單一個實驗就完整釐清因果關係。但這確實提供了一個有意義的證據，告訴你如果要散步運動，在什麼時候出發最好。

如果身體條件允許，時間地點也方便的話，我們當然希望你投入更多時間在更高強度的有氧或無氧運動上。但開始運動這件事情，絕對是「先求有，再求好」，總比完全不動好。這也適合現代人的生活情境。午休或晚上吃完飯，就找幾個辦公室的好朋友、學校的好同學，或者是親密的家人、伴侶去走一走，別直接坐在那養肚子啦～而且吃越豐盛就越應該要去走喔！

另外也有研究指出，如果飯後坐在那不動，不只是會讓飯後的血糖高，也可能讓接下來 24 小時的血糖波動值變大。看到這，你還敢吃飽就躺在那當沙發馬鈴薯嗎？

開始動，就是邁向成功減肥的第一步！

這篇文章別忘了分享給家裡的長輩喔～趁機會關心他們的身體吧！肥胖跟代謝症候群影響台灣中、老年人的健康非常大，能夠讓他們養成一個簡單、易於執行、甚至可以親子同樂的生活習慣，怎麼能不做呢？

• 編按：愛美是每個人的天性，不過對你而言光是看滿架的化妝品、保養品，各種醫美產品就令你眼花撩亂，更別說還有玻尿酸、膠原蛋白、類固醇這些有聽沒有懂的名詞來搗亂嗎？如果你想要聰明的美，不想要被各種不實廣告唬得團團轉，那麼泛科學這位合作夥伴 MedPartner 美的好朋友，就是你我的好朋友。

本文轉載自 MedPartner 美的好朋友 如果只做散步運動，什麼時間散步最有效？全家必須看！減肥全攻略（2）

雖然乾旱造成了自然生態浩劫及農業損失，它的影響也有相反的一面：使今年墨西哥海灣的「死區」(dead zones)，縮減為1985年以來缺氧面積倒數第四名。

什麼是「死區」？當沿海地區因為河流帶來過多營養鹽而產生缺氧現象，這個地方的生物量隨之大減，海洋不再生氣蓬勃，就稱為「死區」。

死區的成因其實就是我們所熟悉的「優氧化」(eutrophication)，只是一般人比較容易注意到湖泊、靜水域的優氧化，而死區一詞是專指海洋的優氧化區域。

死區的缺氧現象可以說是導因於營養鹽，尤其是含氮、磷的營養鹽。自然界有氮元素的循環，因此經固氮作用後，氮營養鹽在土壤中的存在屬自然現象；但是隨著農業需要及其他人類活動，人工固氮使得大量營養鹽沉積在土壤中，再經密西西比河的沖刷流入墨西哥灣。

這些營養鹽是海藻的養分來源，因此近海區域營養鹽的增加導致藻類大量增生。雖然藻類行光合作用能夠產生氧分子，但是藻類的生命週期短暫，很快地，大量藻類殘骸需要經由微生物分解，而分解藻類殘骸的過程反而消耗更多溶氧量，導致周遭水域的溶氧量大減。

2008年8月發表在《科學》期刊的研究指出，1910年期間科學家開始注意到低氧海洋地區，當時在全球只發現四個區域；但是到了2008年，全球各大洲沿岸已經遍布了405個區域，其中面積最大的就是墨西哥灣的死區。

科學家估計2012年的墨西哥海灣死水區，佔有7,482平方公里，這樣的數據比起去年的狀況有天壤之別，幾次洪水攜帶大量土壤中的營養鹽到大海，導致2011年死區的面積廣達17,534平方公里。

「今年死區會縮小是因為乾旱的緣故，今年春天排入墨西哥海灣的含氮營養鹽創下80年來最低紀錄。」美國路易斯安那大學的海洋研究團隊領導者萳西說，她也是死區調查航行的領隊。

由於帶動陸域營養鹽流向大海的主要推手是河水，沖刷力弱、較低的水位所能攜帶的營養鹽較少，因此今年春季的乾旱現象很可能是死區面積縮減的原因。

每年夏天科學家會開始在美國路易斯安那州及德州沿岸進行調查，死區的面積變動是一個相當重要的指標，因為缺氧面積的調查結果能夠反映今年墨西哥灣沿岸有多少生物適合生存。

自科學家開始調查以來，墨西哥海灣的死區在1988年最小，只有39平方公里；在2002年面積最大，於墨西哥灣沿岸擴展成長條狀，佔21,756平方公里。

死區不單純是自然界其他物種的麻煩，也同時威脅人類的漁業、觀光業的成果。更了解死區的的系統性成因，也更有機會提出改善之道。

（本文原發表於行政院國家科學委員會-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊，也有臉書喔！）

資料來源：

• Drought’s Positive Effect: Smaller Gulf Dead Zone
• Robert J. Diaz and Rutger Rosenberg(2008) Supporting Online Material for Spreading Dead Zones and Consequences for Marine Ecosystems. Science, 321, 926-929.

如果你是一個色票迷，那麼一定不可錯過這浪漫的色票產生器；如果你對生活美學有所堅持，那麼，這篇文章將重新打開你的想像；如果，你平時就自詡為生態人，這篇文章更將展開你充滿創意的藝術行動！那到底要怎麼開始呢？

從日常生活的顏色、到你市鎮中的那條溪流

在平凡的生活中，每一幅日常的風景，都能夠定格為一張張絕美的色票。先來看看這些取自環境中的色彩之詩吧：

是不是很夢幻，讓人心情大好呢？但這色票好像與我們平常所看到的不太ㄧ樣，到底是怎麼產生的呢？在這裡，溪流小編要告訴你這些浪漫色票的祕密產生器：其實，它們都來自台北市中的一條溪？！

不只是水質檢測，用顏色記錄下你和溪流的寶貴回憶吧！

在不久前的七月裡，內雙溪自然中心與國立科學教育館，共同合作了「水陸倆棲」棲地調查營。營隊中的大小朋友們，和溪流小編一起騎著自行車，循著雙溪河岸，拜訪都市溪流的上、中、下游。除了有趣的水中生物觀察以外，也拿起水質試劑，替雙溪做了一次健康檢查。

溫暖的糖霜與奶茶色，來自六個觀察點中的溶氧量（Dissolved Oxygen，DO）；療癒的松花與嫩綠，是水體中不同位置的酸鹼值（pH）；嬌豔的粉紅色階，是水中的硝酸鹽（NO₃）在上中下游的濃度變化；浪漫的丁香與羅蘭，說明溪流上下游水中總氨量（NH₃/NH₄⁺）的多寡。

收集了這一手漂亮的色卡，溪流同時也告訴我們一些、除了水中生物以外可能的故事（溶氧量、累積的代謝廢物量等等）；這些顏色的解讀，也需要同時伴隨其他變因（溫度、pH 值）一同檢視。因此，每一條溪流、每一個季節、每一個天氣系統劇烈變化或恆常不變的河濱午後或向晚，只要我們走近，都能從水中拾取出一串獨一無二的色票。

如果每個人、都在每個屬於自己的點位，累積自己的四季溪流色票。這一張張色票們，可能將在空間上逐漸排列成有意義的光譜、也可能足以在時間上累積成伴隨豐枯變化的線條。這些，屬於眼下每個日常的種種累積，在時光轉身後，都將成為寶貴的吉光片羽，供未來的我們拼湊出過去的樣貌。

透過在城市中的每個人、每一個日常的河濱散步；每一個上下學途中的例行探訪，都將讓我們在未來面對環境變動時，有更即時的警覺，以及提供更具體的原貌可以參考比較。我們也邀請住在城市每個角落的你，起身 邁向最近的那條河堤。在每個河濱的晨昏，收集屬於你自己與眾不同的、四季溪流色票。

色票收集小訣竅

1. 可以採用「世界水質檢測日」的檢測包，並將成果上傳到網頁，把你累積的色票與眾人分享。
2. 除了水中的繽紛色彩，我們也邀請你收集濱河的地景樣貌，甚至水中的魚蝦生物。用照片、文章或者日記，留下溪流活在每個時空中的身影。