等不及排隊？除了找代排，或許你還可以很科學的插隊！？

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

文／一碗蘿莉面｜神經病學博士

和男友同時去洗手間，等我終於上完廁所出來，他已經坐在外面的椅子上打完了兩局王者榮耀。看著對面男廁所，風一般進進出出；這邊女廁所的長隊，山一般巋然不動。你有沒有想過——

為什麼女廁所總是排隊排很長？

什麼時候開始有了女廁所？

在19世紀以前，是沒有「公共廁所」這一說的——要是在大街上突然萌生了便意，男人一般找個隱蔽的地方就地解決，女人要麼憋著回家，要麼就跑到遠遠的樹林裡，一再確認周圍沒人再解決。那時候，女人一般都是家庭主婦，上街根本不用多待——只是買日用雜貨而已，街上也沒什麼好逛的——想想四處都有人「就地解決」就明白了。

隨著時代的發展，人們對城市衛生的要求越來越高。在 1851 年倫​​敦萬國工業博覽會上，英國人喬治·詹寧斯（George Jennings）向世人展示了第一座公共廁所。只要花一便士，人們就能體會體會這個新鮮事物。那會兒，超過 80 萬人給錢進去一探究竟，其中就不乏女性。

不過，雖然觀者甚眾，女人們對這座公廁還是滿腹狐疑——要在公共場合解開裙帶？當時的她們想想都覺得「離經叛道」。所以當時，「公共女廁所」這個概念，幾乎沒人接受。

直到 20 世紀以後，公共女廁所才開始多了起來。這並不是因為女人們突然想通了，而是因為出門工作的女性越來越多。並且，隨著社會生產力的發展，「逛街」終於成了女人的樂趣，而不是家庭主婦的負擔[1]。在大街、商場、公園，女人終於能昂首闊步、三五成群地出現了，女廁所也就成了公共場合必需存在。

女人上廁所為啥這麼久？

到了現代，上公共廁所已不是什麼需要做心理建設的事情。但新時代女性又聽見了新的問題：「你上個廁所為啥那麼久？」

這可能是很多男友的抱怨了。對於這個問題，我只想回答：

我也不想啊！

有研究人員統計了男女分別上小號的時間，發現女性是男性的 1.5 到 2 倍[2]。為什麼長那麼多？想想雙方分別上廁所的流程就知道：男人瀟灑地走到小便池撒完就 OK 了，可女人還得開關隔間門，穿脫複雜的衣服，擦擦馬桶圈，有時候還自帶長筒襪、連身褲這些反人類的存在······

女性還有許多特殊的時期。比如月經期間，女人上廁所比平時更加頻繁，更換衛生巾或棉條也需要相當一段時間；而孕婦由於增大的子宮擠壓膀胱，不僅上廁所不易，還經常出現尿頻現象。

除了生理方面的原因，女人上廁所排隊還可能有一些其他因素：比如，一些大型商場百貨等地方，女人本來就比較多；一些女孩會成群結隊去上廁所（倒也正好打發排隊無聊的時間了······）。

除卻以上這些前提，更關鍵的問題在於，目前大多數公共廁所男女一樣大的設計實在是不合理。舉個例子，下圖同樣大小的男女廁所，男廁可以塞下12個小便池外加2個馬桶，而女廁只能放下10個馬桶。大部分人在公共廁所都是上小號，這種情況下女廁所自然排隊時間更長了 [2]。

為了解決女廁所排隊問題的各種「奇招」

為了解決女廁所總是排長隊這樣一個世界性的大難題，各地也是奇招頻出。

2010年在陝西師大，幾個「女性站立式小便器」成了一道新鮮的校園風景，一時引起熱烈討論。除了解決廁所排隊問題，這些站立小便器據說還有節水節電的好處。不過，女性朋友們應該還是不太習慣這種上廁所方式，所以這種廁所並沒有推廣起來 [3]。

無獨有偶，在國外也有類似的發明。同樣地，使用體驗如何就不得而知了······

也許有妹子會問：如果男廁所一個人都沒有，我能不能悄悄溜進去啊！利用閒置的廁所空位聽起來似乎是個好思路？的確，有人設計了一種光明正大地進入男廁所的方法——「男女共用廁所」。

這一排廁所可以放置在男女廁所之間，能從兩邊開門，感覺大大提高了利用率。不過，這種理念是否有實物投放及具體效果如何，還未見諸報導。

另外，設置「無性別廁所」也是提高公廁利用率的一種嘗試。

然而，除了這些奇招新招，有沒有更加靠譜的方法能解決女廁所的排隊問題？

為什麼不乾脆…讓女廁所多一點？

也許你也已經意識到：直奔問題本源不就好了嗎？前面提到，男女廁所一樣大的設計本來就不合理。很多人意識到，要解決女廁所排長隊問題，最好的方法顯然是——增加女廁所。

在美國，很多有年頭的建築物中，要麼女廁所很少，要麼壓根沒有。因為它們建成的時候，工作的女人還很少。當女人越來越多地進入社會工作後，她們開始呼籲「廁所平等」。1989年，第一個「廁所平等」法案在美國加州通過，由一位不堪忍受等老婆上廁所的男參議員提出。不過，直到1993年，美國國會大廈參議院所在樓層才有了第一間女廁所[4]；而眾議院甚至直到2011年，才開始有第一間女廁所[5]。

從沒有到有，從面積一樣大到意識到這還不夠，一些建築設計師開始想方設法從設計上解決排隊問題。在紐約市中央車站的候車大廳，有一處「女性專用廁所」。中央車站的其他廁所都分男女，但是候車區的這個可是女性獨享的——它由兩間女廁所構成，其中一間是從過去的男廁所改過來的[6]。

在新加坡，一些新建的公園、會議中心等公共場所，也遵循了女廁所應略多於男廁所的建造原則[7]。

而在中國，也有許多人關注著這個問題。2012年在廣州，幾位女大學生發起了「佔領男廁所」的行為藝術，旨在向公眾及政府呼籲廁位分佈更加合理，公共場合男女廁位應達到2：1 [8]。

如今，解決這個問題的明確嘗試終於出現。去年12月起，中國住房和城鄉建設部發布的新版《城市公共廁所設計標準》，將人流集中場所的女性廁位與男性廁位比例調整為2：1或更大。這個標準的出現對於有過無數排隊經歷的女性無疑是個好消息[9]。

由於種種因素，女性如廁時間較長的現實是肯定無法改變的。但希望在不遠的將來，女廁所門口排著的隊伍，能夠不再這麼長。

參考資料

• A brief history of the ladies’ bathroom
• Researchers study lengths of restroom queues
• 女性如厕革命！惊现站式小便器
• Women in the House get a restroom
• The Everyday Sexism of Women Waiting in Public Toilet Lines
• A ‘Women Only’ Restroom Renovation Tips the Balance at Grand Central
• Why public toilets are unfair to women
• 女大学生发起”占领男厕”运动受男士称赞
• 城市公共厕所设计标准 [附条文说明] CJJ14-2016

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國立中興大學與美國俄亥俄州立大學的學者研究發現，主題遊樂園遊客對最喜愛的設施平均可接受的排隊等待時間為17.89分鐘，超過會讓人對遊樂設施的品質知覺顯著降低，過短則未對遊客產生最大吸引力。該篇研究由興大行銷學系主任卓信佑副教授與俄亥俄州立大學John Heywood教授合著。

卓信佑副教授表示，花在排隊等候購買商品或接受服務的時間長短，會造成顧客對該產品或服務的品質知覺產生正反兩面的影響。「沒人排隊也不用等」似乎無法令人聯想到高品質的產品或服務，但太長的排隊等待又會讓人放棄消費、產生不滿情緒或甚至爆發消費者事件。因此設計出一段長得足以讓排隊顧客提高產品品質知覺，卻又短得不至產生負面情緒的最適排隊時間，或許是成功達成服務業人潮管理的最高境界。

此項以「主題樂園中遊客最喜愛設施的最適排隊等待時間」為題的研究，取樣自台灣前五大主題遊樂園的遊客，驗證主題樂園中是否存在遊客一致認同的最長可接受排隊時間。結果發現，遊客對最喜愛設施存在具中度共識的平均最長可接受排隊等待時間為17.89分鐘，標準差為11.38分鐘，也就是在其它環境因素變異之下，6.51分鐘到29.27分鐘為遊客可接受的等待時間。

該段時間終點可視為遊客對遊樂設施品質知覺的關鍵轉折點，在未達到該時點前，遊客對遊樂設施的品質知覺會隨著必須花費的等待時間而提高，但當實際排隊等待時間超過該點時，危害遊客對遊樂設施品質知覺之擁擠知覺將立即顯著提高。

該篇研究獲得2015年的Emerald卓越貢獻獎，Emerald為國際具影響力的商管及圖資專業出版社，該公司所設立的Emerald Literati Network Awards專業學術遴選機制，每年皆會針對前一年度所刊出的學術文章進行遴選，今年邁入第22年。此次獲得「卓越貢獻獎」（Outstanding Author Contribution Award）的論文，是從2014年Emerald出版超過5000篇的學術文章中脫穎而出。

資料來源：中興大學新聞稿

研究文獻：Hsin-You Chuo , John L. Heywood (2014), An Optimal Queuing Wait for Visitors’ Most Favorite Ride at Theme Parks, in Joseph S. Chen (ed.) Advances in Hospitality and Leisure (Advances in Hospitality and Leisure, Volume 10) Emerald Group Publishing Limited, pp.57 – 73