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手汗能當炸彈用?爆豪勝己的個性到底有多扯!——我的英雄學院科學科

Rock Sun
・2019/05/19 ・4686字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 495 ・六年級

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「動漫”我的英雄學院”中誰最強呢?」這是去年某一次泛科學直播的主題,老實說最後好像沒有結論,但是直播中y編感嘆這部動漫中好多空想科學可以寫啊。而人在聊天室潛水,平常其實比較喜歡遊戲和電影的R編就默默地把自己推進這個坑了~

沒辦法…..剛好有看嘛呵呵

(來源/bokunoheroacademia.fandom)

第一位,因為個人興趣~我們就先跳過單純一拳超人式的主角綠谷和All Might,來看看第二男主角–爆豪勝己吧。

你手上流的到底是什麼啦?

一個認真的動漫,都會有嚴謹(?)的角色介紹和能力設定。在漫畫中,爆豪的特殊能力(或者說~個性):爆破,是從手上分泌「具有硝化甘油特性」的汗水,然後引爆(注1)。

爆豪你這手汗的量是怎麼回事。source:IMDb

哇!!硬要從人的身上擠出炸藥的話,明明還有其他分泌物可以大做文章,為什麼要挑汗水呢?

正常人類的汗水組成有98~99%都是水,剩下的就是一些鹽類、乳酸和尿素,其中鹽類包括鈉(0.9 g/L)、鉀(0.2 g/L)、鈣 (0.015 g/L)、鎂 (0.0013 g/L)…等化合物,其實只要是人類體內會出現的元素,身為人類排泄大功臣的汗水一樣都不會少,甚至包括一些微量元素,所以只要不是放射性物質,汗裡面幾乎都有,只是多或少的問題而已。

「sweating meme」的圖片搜尋結果
要爆了..(來源/meme generator)

而且最重要的一點是~~汗水裡面有尿素和胺這類含氮的物質喔(注2)!因為有很多的炸藥都是碳、氫、氧以及氮的化合物,所以如果你真的要從普通人的汗水裡蒐集到所有可以製備爆裂物的元素是有可能的,只要有正確的化學反應或是奇異的身體代謝,說不定還真的能成功喔~

如果我們假設爆豪的汗水是我們真實世界存在的爆裂物好了,我們需要其滿足幾個條件:

  1. 必須要具有爆裂性。
    廢話~~
  2. 成分要是汗裡面有的元素。
    這個容易
  3. 是液體。
    我們可從來沒看過他用手上的鹽粒或結晶引爆過啊~
  4. 像硝化甘油。
    我們就假設做身體檢查的醫生知道不是硝化甘油才這麼說了,硝化甘油是個廣為人知的物質,會用來類比也可以理解。

前兩個條件基本上沒什麼問題,但是滿足第三個條件的爆裂物其實就不多了~ 目前現在已知且比較有資料的的液態炸藥並沒有太多種,以下列出幾個比較有名如:

硝基甲烷化學式CH3NO2

硝酸甲酯化學式:CH3NO3

過氧化丁酮化學式C4H10O4

這幾個化合物(注3)基本上完美的符合了以上三個條件:常溫下都是液體、基本上組成都是汗裡面有的元素、或多或少具有爆裂性那麼爆豪的汗水應該較是這其中一個其中的化合物囉……等一下……

這幾個化合物全部有毒!!!

「explosion toxic」的圖片搜尋結果
甚至有一些是爆炸後還會有有害物質的,所以化學工廠的火一定得特別小心(來源/The Independent)
  • 硝基甲烷是一種殺蟲劑的原料之一,如果人吸入或接觸了輕而科嗽、暈眩、嘔吐、刺激皮膚眼睛;重而肝腎功能損傷或發生高鐵血紅蛋白症、造成呼吸困難。
  • 誤食硝酸甲酯會造成頭痛,而且一樣會有高鐵血紅蛋白症。
  • 過氧化丁酮除了會引發上述狀況外,還有機會發生腸胃道損傷、橫紋肌溶解……等症狀。

就算我們把範圍拉大,把連中文翻譯都沒有的液態爆裂物也考慮進來的話,這之中最沒毒性的……對人體也是有刺激性的。

如果爆豪不小心汗流進眼睛裡怎麼辦??就算他本人免疫好了,今天其他同學跟他握了手,沒洗乾淨的情況下就吃東西會不會就直接送醫啊??但是既然爆豪能如此安心的使用他的汗水當作爆裂物,身邊的同班同學都安然無恙,想必是非常安全無毒的炸藥吧~~

如果我們能夠穿越動漫時空勢必要把配方找出來,這會是人類的一大工具。

少年啊…你要不要喝點水?

那暫時把汗的成分放在一邊,就先假設在我的英雄學院的世界觀之中有一種未知的液態爆裂物從這個國中生身上流出來好了…但他的汗夠嗎?

「你們這是在懷疑我的能力嗎!(設計對白)」Source:IMDb

要知道爆豪的汗夠不夠,我們得先假設出一個他使用能力的情境,估算這次爆炸所需的能量,然後轉換成爆裂物。既然我們放棄判斷他的汗是什麼成分,這裡為了方便起見,我們就先假設他的汗與硝化甘油有一樣的特性好了。

如果今天爆豪使用他的個性,憤怒的破壞掉1立方公尺的水泥塊,這需要用掉大概200克的 TNT炸藥,也就是84萬焦耳的能量。

在炸藥的世界中為了衡量 TNT 之於其他炸藥的強度,我們發明了相對應有效指數(或稱RE指數,Relative effectiveness factor ),是爆炸所需 TNT 的質量與其他爆裂物所需質量的比值,例如1公克的A炸藥產生的能量等於2公克的 TNT,那這個A炸藥的RE指數就是2,也就是比 TNT 強2倍。

在這個尺度中,TNT 固然是1,而硝化甘油是1.54。換句話說,1.54克的 TNT炸藥=1克硝化甘油產生的能量。

「Nitroglycerin liquid」的圖片搜尋結果
這就是硝化甘油。source:chm.bris

而現在我們需要以硝化甘油來取代200克的 TNT 的話,就是200/1.54=130 克……換句話說,如果今天爆豪想要炸掉1立方公尺的水泥塊,他的汗水需要含有大概130克的硝化甘油,如果靠慮到硝化甘油的密度的話,就是大概81立方公分(毫升)

聽起來不多…你倒出來在杯子裡真的不多,但是我們在談得是汗水。

一般成年人1小時全身排汗量最高只有2~4公升,也就是每分鐘只會有33~66毫升的汗水被排出,而且其中有98~99%的成分都是水。而我們的爆豪只不過是用出一個小爆炸就需要81毫升的硝化甘油,雖然爆豪是個血氣方剛的青春期少年,但怎麼看都不夠啊(注5)!!

如果我們堅持使用硝化甘油、在1分鐘內發功的話,爆豪手掌1分鐘的出汗量需要高達6.5公斤,才有足夠的硝化甘油產生威力這麼強的爆炸…..但是漫畫裡爆豪產生爆炸多半速度很快、火球又更大,所以這個數字一定會更誇張。

而且爆炸誇張不是問題,問題是你要產生這麼大量的汗,你就需要大量的水。假設爆豪的體重是65公斤,只要損失體重2%的水—也就是1.3公斤—就是非常嚴重的脫水現象了,現在這位仁兄要在1分鐘內擠出6.5公斤的汗,裡面有將近6.4公斤是水,不送醫才怪咧~~

尤其是這些硝化甘油都需要集中在手掌上,手掌又不是最會產生汗水的地方。經過統計,正常狀況下每小時手掌上流出的汗水最多不過才0.4克而已,如果你劇烈出汗甚至有多汗症的話,這個數字只不過多了幾倍,變成2.3克而已,怎麼看都差太多了(注6)。

「hand Perspiration」的圖片搜尋結果
你的手大概需要想這樣才能流這麼多汗(來源/SweatBlock.com)

看來如果他要在這麼少量的汗水裡達到200克 TNT 一樣效果的話,我們勢必要拋棄硝化甘油的想法,重新找出汗水爆裂物的性質。

如果我們用手汗的極端狀況來考量…1小時2.3克的汗換算成每分鐘0.0383克,扣除掉98%的水,只剩下大概0.038克是其他物質,假設在爆豪的案例裡這些其他物質全部都是炸藥好了,要滿足84萬焦耳的門檻,這種炸藥的RE指數會高達5263!!!

我的老天爺啊!!這已經無法用正常的炸藥來類比了,在炸藥當量表裡,這已經是核子武器的範疇了。舉個例子,二戰時美國使用的「胖子」原子彈,它的RE指數只有4500…..這位少年啊….你火氣太大了喔……

「explosion」的圖片搜尋結果
我手上有點汗,快忍受不住了(來源/wikipedia)

 這麼大聲你不怕嗎?

不過既然都說是超能力了,我們就別計較和的產生方式和威力啦!!一定是一種完全獨特的生理機能,產生出一種對人體無害的又具有爆裂性的液態炸藥,威力雖然比擬核子武器,但從汗水產生畢竟還是不多,爆豪的身體又撐得住,一切順順利利~~爆炸就在爆豪手中唾手可得……

但是有有個問題了……爆炸和火焰傷不了爆豪就算了,但是爆炸伴隨而來的另一種東西,我們很常忽略了……那就是聲音

雄英有一位老師是以講話大聲聞名的 你在大聲什麼啦,在漫畫中所有的學生都對他的大聲公有所反應,所以大家的聽力都是正常的嗎~

但是爆豪的爆炸為什麼大家就選擇性失聰了?找到了一張分貝表,其中有列出許多包含爆炸等誇張情況的分貝數,其中有列出:「距離1磅(450克)的TNT爆炸5公尺左右聽到的分貝數是180分貝」、「在手榴彈爆炸中心聽到的分貝數是191分貝」。

人類只要待在100分貝左右的地方15分鐘聽力就會受損,而120分貝左右的聲音別說聽個幾分鐘了,建議你最好馬上離開。而我們這裡的180分貝不要說聽力受損了,你可能就直接昏倒了,但爆豪還跟1年A班的同學們生活在一起、在運動會上跟其他學生彼此較勁、甚至在這麼近的距離對御茶子同學使出這麼多爆炸,我看大家的耳朵都不保了吧……

爆豪的汗水可能對其他人有毒、聲音又大、爆炸又用的這麼頻繁,真的是「最不想當他同學」第一名啊!!

這真的對耳朵不好喔~  Source:Discovery頻道

注:

  1. 在漫畫中,爆豪爸媽的個性設定分別是酸化汗」及「甘油」。而硝化甘油的製備則是由甘油與濃硝酸:濃硫酸體積比1:3的混合液體加在一起硝化而得。雖說媽媽很火爆沒錯,但爸爸的個性更可怕吧… 濃硝酸和濃硫酸耶…你們洞房花燭夜真的沒問題嗎??
  2. 為什麼要挑汗水呢?其他人體產生的物體中,口水成分基本上沒有什麼生成炸藥的必要物質,而如果要含氮物質的話,大便其實更多,但應該沒人會想看吧…如果有的話我也不想研究(這篇文章寫於研究薩諾斯肛門之前)。
  3. 我這裡先挑的其實是有找到足夠中文翻譯和介紹的物質。其實還有一個四硝基甲烷,但它其實是強氧化劑而已,跟其他物質混和很危險沒錯,但本身不會爆炸。
  4. 在英文維基液態炸藥頁面扣掉混和化合物的話裡面有14種物質,裡面唯一沒有毒性標示、只會有刺激反應的物質是硝酸異丙酯(?)Isopropyl nitrate (2-propyl nitrate,C3H7NO3),是一種算是安全的爆裂物,常用來當火箭燃料,要不是之後實在找不到這個化合物爆炸產生的能量資料,不然可能會繼續用下去…吧
  5. 在漫畫裡,對爆豪而言破壞掉1立方公尺的水泥我相信只是小Case,運動會時的大爆炸、執照考試時的表現畫面上都比這個強多了。
  6. 以下來自於榮民總醫院的資料:多汗症是病態的排汗異常現象,不應該流汗卻莫名奇妙地汗流不止,造成生活上的諸多困擾。多汗的原因可分原發性及繼發性兩種;原發性多汗佔大多數,其原因主要是因為交感神經反射的亢進而引起異常排汗。發生最多的是在手、心、腳底及腋窩這些汗腺分佈較多的地方。繼發性多汗的原因包括身體系統性疾病﹐如糖尿病、低血糖、甲狀腺疾病等。中樞神經系統疾病,有時也會引起多汗情形。爆豪你還是去看醫生好了

參考資料:

文章難易度
Rock Sun
62 篇文章 ・ 580 位粉絲
前泛科學的實習編輯,曾經就讀環境工程系,勉強說專長是啥大概是水汙染領域,但我現在會說沒有專長(笑)。也對太空科學和科普教育有很大的興趣,陰陽錯差下在泛科學越寫越多空想科學類的文章。多次在思考自己到底喜歡什麼,最後回到了原點:我喜歡科學,喜歡科學帶給人們的驚喜和歡樂。 "我們只想盡我們所能找出答案,勤奮、細心、且有條理,那就是科學精神。 不只有穿實驗室外袍的人能玩科學,只要是想用心了解這個世界的人,都能玩科學" - 流言終結者

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回到大正 13 年的臺北!認識植物採集人的日常——《採集人的野帳 第二集》
蓋亞文化_96
・2022/01/23 ・1642字 ・閱讀時間約 3 分鐘

由蓋亞文化出版,臺灣首部植物採集漫畫續作《採集人的野帳 第二集》於 12 月 15 日上市,本書描繪大正 13 年植物採集人的日常,由漫畫家英張構思取材並汲取台北植物園研究史料,帶領讀者重溫臺灣原生植物發掘的黃金年代。

採集人的理想與堅持

《採集人的野帳》故事描述大稻埕藥草堂獨子涼山意外將植物學者上山採集的標本燒毀,於是被父親送到植物園勞動抵債。從採集、鑑定到研究、紀錄,讀者將逐步了解植物標本的製程,同時也將隨著劇情推進經歷各種事件,如於山區採集期間誤闖私種罌粟並自製生阿片販賣的山賊村、於颱風天時追捕在蘭花溫室行竊的小偷、於基隆採集時見證當地腦寮的興衰。此外本系列也揭露各種植物的神秘面紗,從死而復生的萬年松、能預測未來的颱風草,到被視為不祥之兆的竹子花等等,讀者將踏上百年前的植物旅路,探索採集人的足跡與精神。

國立臺灣博物館.jpg
總督府博物館(現稱為國立臺灣博物館),是日治時期重要的植物標本典藏設施。圖/WIKIPEDIA

穿梭古今,還原歷史

注重漫畫娛樂性的同時,《採集人的野帳》為了能正確傳達知識,每一個環節都有林試所學者專業監修,上至植物名稱下至葉片形狀、長度、分布等細節,都有層層的把關與考據,力求能修改成最完美、最還原的植物樣貌。此外本書也重現了大正時期植物園與博物館的樣貌,從植物園蘭花溫室到臺灣總督府博物館 (今國立臺灣博物館) 都參考了當代照片,並由作者英張還原時代背景下的種種細節。

植株細節特徵修正前後對比圖。圖/蓋亞文化 提供

植物串起的羈絆與成長

《採集人的野帳》除了是一部職人漫畫,同時也是部青春成長的故事,個性看似幼稚急躁的藥草堂獨子涼山,卻熟知植物種類並以其獨特藥性來幫助別人,與父親的衝突以及對於繼承藥草堂的排斥更是源於一段悲傷的過往;看似成熟可靠的松尾做事拼搏努力,背後也有著他的苦衷;而從山賊村逃出、缺乏山下生活常識的霧草,透過涼山與松尾的教導和幫助才能融入大家。

本集內容更深入描寫了採集人的日常和植物園腊葉館眾人的羈絆,帶領讀者探索採集人的足跡與精神,重溫台灣原生植物研究蓬勃時期。

▲博物館館長介紹植物學家川上民彌 ( 致敬川上瀧彌 )。圖/蓋亞文化 提供

▲作者英張參考老照片繪製的蘭花溫室,潮濕的痕跡還原日治時期的排水降溫法。圖/蓋亞文化 提供

▲涼山運用對植物藥性的了解救人。圖/蓋亞文化 提供

▲因泡水而恢復生機的萬年松。圖/蓋亞文化 提供

▲在基隆加工樟腦的「腦寮」附近,佐佐木先生科普樟腦的知識,樟腦加工後可以製成火藥、藥物以及用途廣泛的賽璐珞。圖/蓋亞文化 提供

▲因為竹子的開花週期長,加上竹林可能為同一株竹子長成,所以會同時開花,在當時這少見的景象被人們視為凶兆。圖/蓋亞文化 提供

——本文摘自《採集人的野帳 第二集》/ 英張,2021 年 12 月,蓋亞

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蓋亞文化,記憶與想像的國度。成立於2001年,致力於挖掘、出版台灣與香港、中國的華文原創作品,同時也譯介歐美日韓書籍。 2009年起,新增圖文漫畫品牌(原動力出版),透過圖像說故事,累積原創漫畫能量。 不論是文字作品或圖文漫畫,我們期許透過精準選書與合宜的編輯行銷,提供讀者多元題材的閱讀樂趣, 在作者與讀者,個人與社會,這個世界與其他世界之間,扮演文化傳遞者的角色。

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百年前的植物旅路:大正臺灣的採集人物語——《採集人的野帳 第二集》
蓋亞文化_96
・2022/01/22 ・1293字 ・閱讀時間約 2 分鐘

  • 作者/英張

編按:科學普及不只有科普文章,透過不同媒材展現科學的不同面向,也是科學普及的重要工作。《採集人的野帳》在資料考察的支持下,以漫畫的形式揭露日治時期植物學的研究歷程,除了讓科學賦予人文意涵,也讓讀者理解知識背後的成因,知其然亦知其所以然。

前情提要:

藥草繁花經採集鑑定,終成標本,採集當下的紀錄,即為「野帳」。 

大正臺灣,植物發掘的黃金年代,除了腊葉館,還有另一重鎮——總督府博物館,而創立者的精神深深影響著後進採集人,直至今日。

一場颱風來襲,吹來的是植物園內的喧鬧,更颳來夏日的思念之情。然而一次採集任務,卻猝然揭開涼山莽撞外表下的苦澀過往……

蟬聲漸濃,植株舒展,因各式原因聚集在腊葉館的採集人們,心中羈絆之種也緩緩地抽出新芽……

——本文摘自《採集人的野帳 第二》/ 英張,2021 年 12 月,蓋亞

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1924 年的臺灣:原生植物發掘的黃金年代——《採集人的野帳 第一集》
蓋亞文化_96
・2022/01/21 ・1609字 ・閱讀時間約 3 分鐘

  • 作者/英張

編按:科學普及不只有科普文章,透過不同媒材展現科學的不同面向,也是科學普及的重要工作。《採集人的野帳》在資料考察的支持下,以漫畫的形式揭露日治時期植物學的研究歷程,除了讓科學賦予人文意涵,也讓讀者理解知識背後的成因,知其然亦知其所以然。

前情提要:

藥草繁花經採集鑑定,終成標本;採集當下的紀錄,即為「野帳」。

1924年,現時的台北植物園內,臺灣最古老也典藏最豐富的植物標本館——腊葉館落成。那是臺灣原生植物調查大躍進的黃金年代,滋養了採集人的堅毅之心,傳承至今⋯⋯

大正臺灣,研究交流熱絡、知名學者輩出。某日,大稻埕藥草堂迎來貴客,捎來《綱要臺灣民間藥用植物誌》的發行喜訊。但藥草堂的莽撞少主卻惹出大禍,意外進入腊葉館工作「還債」。

從採集、鑑定到研究、紀錄,一株植物標本的製程,滿載採集人、研究者的熱忱與夢想⋯⋯

——本文摘自《採集人的野帳 第一集》/ 英張,2021 年 1 月,蓋亞

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蓋亞文化,記憶與想像的國度。成立於2001年,致力於挖掘、出版台灣與香港、中國的華文原創作品,同時也譯介歐美日韓書籍。 2009年起,新增圖文漫畫品牌(原動力出版),透過圖像說故事,累積原創漫畫能量。 不論是文字作品或圖文漫畫,我們期許透過精準選書與合宜的編輯行銷,提供讀者多元題材的閱讀樂趣, 在作者與讀者,個人與社會,這個世界與其他世界之間,扮演文化傳遞者的角色。