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小偷退散!Pedal Lock單車踏板鎖

Trr. 特誌_96
・2012/03/28 ・467字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 510 ・六年級

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防範未然總好過亡羊補牢,這道理大家應該都知道;不過市面上的腳踏車鎖大多都構造簡單,不管是破解還是破壞車鎖對竊賊來說都不難,該怎麼選擇車鎖才能有效對抗可惡的小偷?來看看由范承宗、鄭宇庭設計的這款Pedal Lock踏板鎖,兩塊踏板本身就是車鎖,拆下來後可以分別由車輪兩側嵌合、用鑰匙鎖上。相較於傳統的彈簧鎖、U型鎖或密碼鎖,Pedal Lock使用只需多花幾秒鐘的時間,但對於想破壞車鎖(或者說是踏板?)的小偷,恐怕真的是踢到鐵板了!

1. 消滅竊賊的行竊意願 2. 增加毀壞鎖的難度 3. 增加逃跑的難度,沒辦法用偷來的單車當作逃跑工具 4. 增加特殊性,以利判別跟找到單車。 5. 避免騎士忘記開鎖而損害單車。
使用方式
跟其他種類鎖的比較,花得時間多了點,但安全很多
詳細的尺寸規格

本文來自Trr. 特誌

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Trr. 特誌_96
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不是不會髒,而是更難沾:耐污馬桶的表面科學
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/09/22 ・3364字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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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。

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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。
關鍵不是沖水,而是「這些污垢如何抓住表面」

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。

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材料科學的核心:想辦法讓污垢「抓不住」

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)」:

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  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。

阻止細菌、生物膜找不到「落腳點」

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。

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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。
Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶

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。

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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

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清代最常被偷的東西是什麼?——應用「歷史犯罪學」揭開竊盜謎團
研之有物│中央研究院_96
・2023/04/18 ・3914字 ・閱讀時間約 8 分鐘

本文轉載自中央研究院「研之有物」,為「中研院廣告」

  • 採訪撰文/莊崇暉
  • 責任編輯/田偲妤
  • 美術設計/蔡宛潔

自古流傳許多描述「偷竊」的成語,信手拈來就有偷雞摸狗、順手牽羊、樑上君子,這是否說明古代常發生竊盜案呢?細看清代司法類檔案,竊盜案數量的確居於首位,為何竊賊在當時如此猖獗?

中央研究院 111 年胡適院長科普講座邀請院內近代史研究所巫仁恕研究員,以「歷史學與犯罪學的相遇:19 世紀中葉竊盜犯罪的分析」為題開講,應用歷史犯罪學發掘清代竊盜案中令人意想不到的現象!

傳奇俠盜「一枝梅」

圖/研之有物

翻開明末小說《二刻拍案驚奇》,傳奇俠盜「一枝梅」瞬間抓住眾人目光,只見他出入如鬼神、來去如風雨,不一會功夫便偷來士大夫家的金銀珠寶、竊走公子哥兒的西洋異錦被,甚至戲弄地偷換道士的百柱帽。每次行竊得手後,即在牆上畫一枝梅花,並將錢財送給貧民,「人間第一偷」稱號可說當之無愧!

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俠盜一枝梅,每次行竊得手後,即在牆上畫一枝梅花,並將錢財送給貧民,享有「人間第一偷」稱號!圖/明人凌濛初《二刻拍案驚奇》刊本插圖

竊盜案是明清時期常見的犯罪類型,可惜並非每位竊賊都是如同一枝梅的義賊。為何人們會淪為竊賊?哪類東西與對象最常被偷?清朝官府又是如何辦案?

面對重重疑雲,中研院近代史研究所巫仁恕研究員決心讓歷史學與犯罪學相遇,逐步揭開 19 世紀中葉竊盜犯罪的神秘面紗!

重返竊盜現場

巫仁恕以清代《巴縣檔案》(今四川省重慶市一帶)為研究材料,分析當中的司法類檔案後發現,從乾隆至宣統年間,最常見的犯罪類型就是竊盜案,尤其 19 世紀中葉同治朝的年平均數量最多,13 年間累積 3 千多起竊盜案。

當中最常見的竊盜方式是「入室行竊」,狡猾的竊賊會趁四下無人時鑿穿牆壁,鑽入屋內行竊。其他還有類似現代金光黨的「迷竊」,犯人會用迷煙或迷藥將人迷昏後大肆洗劫。小說中飛簷走壁的「飛竊」並不常見,但偶爾也會發生。

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鑿壁入室行竊是常見的竊盜方式。圖/〈張夫人智驅偷兒(附圖)〉,《輿論時事報圖畫》,1910 年第 2 卷第 29 期,頁 2。

那麼竊賊最常偷的東西又是什麼呢?從《巴縣檔案》記載的失單可窺知竊賊最常下手的目標,也連帶顯示清代百姓生活中的物質消費與品味。

失物排行榜第一名竟不是金銀珠寶,而是人們穿戴的帽子、馬褂、布鞋等,甚至有流行服飾與西洋衣料,因重量輕、有市場、好銷贓,成為竊賊的首選,其次才是金屬器皿。此外,像是硯台、高級墨、書畫等象徵身分品味的文化用品與藝術品也時有所見。

《巴縣檔案》記載的失單,遭竊的物品多為服飾類、日用品(如綠框內的油紙傘),當中不乏進口洋貨(如紅框內的西洋衣料),凸顯時人生活品味。圖/清代巴縣檔案

最常被竊賊光顧的也不是家財萬貫的富翁,反而是資產百兩以上卻不足千兩的中產之家。這類人家有時不會去報官,因為大部分只損失一、二兩價值的物品,打官司要花的交通與時間成本比失物的成本還高。

竊賊最常出沒的地點與時機,其實和現代社會頗為類似。疊合清代重慶城市分區功能圖、同治朝巴縣城內各坊竊盜案分布圖後發現,竊盜案多集中在商業和行政中心,行竊的熱門期間常在考試、市場趕集或舉行婚禮節慶時。

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竊賊東西到手後最常去當舖、市場銷贓,或賣給收購贓物的小販。特別的是當時有所謂的「窩賊之家」,藉由開設客棧掩人耳目,實為慣竊的幕後黑手與藏匿竊犯的賊窟。

疊合清代重慶城市分區功能圖(上)、同治朝巴縣城內各坊竊盜案分布圖(下)後發現,竊盜案多集中在商業和行政中心。圖/巫仁恕提供,參考清代巴縣檔案繪製

被大環境所逼而犯罪

一般認知的犯罪者多是不務正業或受貧窮所苦的社會邊緣份子,巫仁恕應用犯罪學理論分析《巴縣檔案》中犯人的口供,從不同視角層層剖析犯罪動機。他發現竊嫌中,有一群被稱為「下力活生」的低階勞動階層佔了多數,他們沒有加入同業公會,靠著四處打零工謀生,生活較不穩定。

從理性抉擇論分析,如果這名有犯罪傾向的偷竊者認為,行竊可以讓生活過得更好,就可能選擇鋌而走險,這解釋了為何貧窮者容易傾向偷竊。再者,從社會聚合論來看,很多竊盜案都是集體犯罪,因為人多勢眾好照應的心態強化了犯罪合理性。

然而,巫仁恕又發現,有相當數量的竊賊是有正當工作的,當中不乏工商業主、受雇服務業者,甚至是公務人員或基層精英。上述案例顯示,貧窮不一定是引發偷竊的原因,當中還藏有其他因素。

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從日常生活理論來看,只要集結三種要素即可能誘發竊案:有犯罪傾向的偷竊者、有價值的標的物、監督者不在場。此外,從情境預防理論分析,某些偷竊者是在日常情境下擋不住眼前誘惑,突然萌生行竊慾望,例如缺錢的兒子偷爸爸的錢、耕田時偷拔鄰居家的菜,或員工趁老闆不在時偷拿錢財。

笨賊竊耕牛,笨賊見牛隻無人看守,遂順手牽「牛」,卻因牛隻特徵太明顯,被人當場識破。圖/〈笨賊竊耕牛(附圖)〉,《輿論時事報圖畫》,1910 年五月初三,頁 1。

事實上,多數人淪為竊賊是被大環境所逼,同治初期的巴縣即發生多起社會動亂,嚴重影響民生經濟,導致治安敗壞。

例如 1850 年爆發的太平天國之亂造成多個省份死傷慘重,同治年間太平軍的殘餘勢力入侵四川,大批巴縣團練(地方民兵)前往隘口守衛家園,許多宵小常趁團練隊員不在家時闖空門。

同治二年則發生重慶反天主教案,一群暴民闖入教區燒殺虜掠,趁亂偷走許多物品。接著,同治三年巴縣一夕間米價徒漲,百姓一時難以負荷,生活陷入困境下不得不偷竊苟活。

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嚴厲清律下的破案率

竊盜案如此猖獗,清廷又是怎麼懲治罪犯呢?巫仁恕以「犯罪學嚇阻理論」(deterrence theory)三要素:嚴厲性(seriousness)、迅速性(swiftness)、確定性(certainty)來評估清政府的犯罪防治效果。

細看當時的大清律例具備相當的嚴厲性!母法「律」會根據犯罪主從關係、初犯或累犯、贓物價值高低處以相對的刑責。例如偷 1 兩以下,罰杖刑六十大板;偷 50 兩以上,除杖刑伺候外,還要服勞役徒刑一年;如偷 100 兩以上,杖一百大板、外加發配邊疆兩千里;偷 120 兩以上最重會被判處絞刑。

至於子法「例」則會針對不同狀況做出懲戒,例如偷竊過程中揮刀殺人、暴力行為、特殊身分犯罪,或在皇室、官家等特殊場所犯罪都會加重刑責。其他會一併懲處的還包括:窩藏罪犯者、收人贓物者、官役失職沒抓到犯人等都有相關罰責。

雖然清廷看似有嚴厲的律例懲治竊賊,但一般百姓如果家中遭竊,並不會馬上報官,反而是先通報住家附近的團練或保甲長,由這些地方基層組織的負責人私下調解紛爭。如果調解不成才有可能走上報官一途。

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究竟官府如何辦案呢?首先,報官者需稟狀並列出遭竊的物品與其價值清單,由書役調查後撰寫勘單(調查報告)。確定真為竊案後,知縣會下公文給差票,派捕役去逮捕嫌犯。接著撰寫比單(傳喚公文)傳喚受害者等一干證人升堂審訊。最終,竊賊罪證確鑿、抓到共犯後,還需撰寫供狀(口供)與畫押(結狀)。

清代官府辦案程序。圖/研之有物

經過長時間辦案後,最終的破案率又是如何呢?以同治年間巴縣的破案率為例,1064 件都市竊盜案中,捉到竊犯的有 204 件,破案率僅 19%;1917 件鄉村竊盜案中,捉到竊犯的有 629 件,破案率僅 33%。整體的平均破案率只有 28%。

整體來看,官府的破案率低、辦案程序冗長,又常因抓不到共犯而無法結案,空有嚴厲性但迅速性與確定性不足,無怪乎百姓不想報官,也難以起到嚇阻犯罪的作用。

用微觀的視角探索社會百態

這種結合歷史學與犯罪學的跨領域研究稱為「歷史犯罪學」(historical criminology),是新興的研究領域。

巫仁恕表示,歷史學家常聚焦研究戰爭、革命、叛亂等歷史大事件的發展始末,較少關注日常性的犯罪事件,原因之一在於史料的局限。

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過去有關竊盜的史料常零星散見於筆記小說、公案小說、判牘檔案等文獻之中,無法全面看清竊盜案件的具體實態。

所幸近 20 年來,中國許多州縣檔案重見天日,當中的司法類檔案記載許多竊盜案,結合犯罪學一起分析後,能從更微觀的角度了解古人的犯罪動機、犯罪心理、犯罪防治等,進而看見不一樣的歷史面貌!

延伸閱讀

  1. 巫仁恕研究員個人網頁
  2. 巫仁恕、吳景傑(2021)。犯罪與城市―清代同治朝重慶城市竊盜案件的分析。臺大歷史學報第 67 期,頁 7-53。
  3. 111 年中研院知識饗宴—胡適院長科普講座「歷史學與犯罪學的相遇:19 世紀中葉竊盜犯罪的分析」
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研之有物│中央研究院_96
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研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook
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