貓頭鷹為什麼可以左右轉頭270度，血管不會扭曲炸裂嗎？

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

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《超虐脊椎的地雷姿勢，你中了幾項？》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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脊椎是人體中軸，當身體傾斜或彎曲的角度愈大，脊椎便會承受愈大的壓力，也愈容易受傷，而造成腰酸背痛，甚至椎間盤突出、壓迫神經。

日常生活中，請避免這些超虐脊椎的地雷姿勢。

地雷一：低頭看手機

我們的頭顱具有相當重量，頸部越往前傾斜，就越傷頸椎。根據研究，當頭部前傾15度時，頸椎得承受12公斤的壓力；當頭部前傾60度時，頸椎得承受27公斤的壓力 ！

使用手機時，請把手機拿到眼睛平視的高度。

地雷二：彎腰搬重物

彎腰搬重物，對脊椎很傷。搬東西時，身體要先靠近，然後屈膝蹲下，盡量將背打直，腹部收緊，再站起身來。

提醒您，小孩也算是重物喔。

地雷三：斜躺靠椅背

無論是坐椅子或坐沙發，請將屁股靠近椅背，盡量坐好、坐滿，保持脊椎端正。
斜躺靠椅背感覺很舒服，卻使脊椎承受不當的壓力，而越坐越痠痛。

另外，體重過重也對脊椎不利，會在日積月累中形成傷害。

脊椎出狀況，問題一籮筐，千萬別大意喔！

活動紀錄／文詠萱

當代的動物保育議題，無論是棲地保育或是野生動物復育，都與人類的行為選擇息息相關。本次《我們與野生動物的距離》專題，希望初窺這個龐大題目的一角：生而為人，遇上野生動物，我們可以做什麼？我們該怎麼做？

由誠品書店敦南店、麥田出版主辦的「猛禽獸醫超日常 有愛有淚還有什麼呢？」講座活動於 6 月 14 日在誠品敦南店舉行，主講人為台灣猛禽研究會猛禽救傷站主任王齡敏，分享猛禽救傷經驗及過程中的小故事，以及從這些經驗中我們可以如何改變環境與做法。

王齡敏畢業於中興大學獸醫系，畢業後曾於金門縣野生動物救援暨保育協會、特有生物研究保育中心野生動物急救站等地任職，並於 2013 年至美國明尼蘇達大學猛禽中心任獸醫師 2 年，累積許多野外動物救傷經驗。

專研「兇猛的禽類」，台灣猛禽研究會

台灣猛禽研究會成立於 1994 年，當時主要僅針對猛禽做研究調查，非營利組織要成立新的業務要考慮很多事項，所以當時並沒有救傷中心。直到 2017 年，才成立救傷站。

猛禽可以解釋為「兇猛的禽類」，可分為日行性與夜行性，日行性猛禽也就是泛指的「老鷹」，夜行性猛禽就是我們泛稱的「貓頭鷹」。牠們共同的特質是有尖銳的嘴與銳利的腳爪，而猛禽大部分是用腳爪獵捕食物。全世界大概有五百多種猛禽，台灣有五十種左右。

而因為《哈利波特》電影及小說風潮，曾在國外當時引起養貓頭鷹的風潮。但其實，根據台灣野生動物保育法規定，禁止持有、飼養及販賣老鷹及貓頭鷹等猛禽，因此並不是想養就可以養的。救傷站從事猛禽救傷工作，則需要固定向地方政府申請救傷許可。王齡敏表示：「猛禽救傷站主要以北部地區，從桃園到宜蘭送來的傷鳥，除了猛禽外的鳥類比較沒有處理，大部分是由野鳥學會處理。雖然成立的時間沒有很長，救傷站已經收到超過一百多隻猛禽已經。」

抽絲剝繭推理「牠怎麼受傷的？」

在救傷的過程中，鳥兒沒法告訴你發生了什麼事，許多時候需要層層推測才能猜出一些狀況。

在捷運明德站附近撿到的大冠鷲「逼逼」就是個好例子。在剛開始收到的前兩週，「逼逼」並沒有什麼嚴重的外傷。這隻鳥看起來有點胖，照理說代表在野外吃得很好、求生的能力還不錯。除了發現尾巴有點折傷之外，真的看不出有什麼問題，但牠就是非常虛弱。

這隻大冠鷲在兩個月後肚子開始消去，皮膚出現傷口：「我們推測是慢性燙傷，又考慮了這隻大冠鷲的地緣位置（位於北投附近），進一步推測可能是因為泡了溫泉燙傷的，鳥的皮膚很薄，剛好受傷的位置是在肚子和腳。」

他們照顧了「逼逼」四個月，在這段時間，都必須用鑷子餵食他，因為傷口會痛沒有辦法彎腰。在野放前，除了要讓「逼逼」重新練習飛行外，還有羽毛折斷需要處理。

飛羽是鳥類飛行很重要的工具，如果因意外而折斷等有可能會影響在野外的適應，雖受損一時不傷及性命卻需要積極處理。處置方式之一，是等待鳥兒自己換毛時長出新羽，但大型猛禽換一輪毛大概需要四年的時間，損害較大時等待期會太長。另外一種處置是拔毛刺激羽毛重新生長，但因為羽毛是猛禽的飛行重要工具，羽毛根部都很緊密，硬拔容易流血或甚至造成羽管阻塞畸形。王齡敏在美國時學到了「接羽」的處置方式，就像人類接髮一樣，為牠們接上羽毛，以此得以重回天空飛翔。

鳥類受傷的主要原因：車禍、窗殺、黏鼠板

由於鳥兒不會說話，救傷人員往往只能根據眼前的狀況、地區等因素來猜測猛禽受傷的原因。在都會區，常見的受傷原因包括車禍撞擊、窗殺（鳥兒飛行時撞上玻璃），還有很大一部分是因為黏鼠板。

黏鼠板上通常會黏著猛禽的食物，像是老鼠、壁虎、小鳥或昆蟲等，機會主義者的猛禽飛下去嘗試進食，就會跟著被黏住。黏鼠板對鳥類羽毛影響非常大，狀況輕微的可以利用接羽技術治療；但如果遇到全身上下連身體的小羽毛都被黏到，對救傷單位來說都會非常難處理。

如果若遇上了被黏鼠板黏著的鳥類，對一般人千萬不要自己嘗試處理，因為拆黏鼠板的過程中很有可能會造成鳥類骨折。王齡敏表示，也遇過有人直接將羽毛剪掉，造成後續很大的麻煩。她建議若在臺北地區，可以將黏鼠板可以用紙蓋住黏的地方避免板上的膠到處亂黏，然後將整組黏鼠板（連同動物）送至救傷站。

反光或不反光，都影響鳥類飛行的玻璃窗戶

另外，窗殺是人類建築對鳥類的一大威脅，窗戶無論是透視或反射，都可能造成鳥類飛行視野誤判而撞上。根據數字統計，在美國一年約有1~10億隻鳥因為窗殺而死亡，佔野鳥死亡原因第一位。

一般透明玻璃在某些角度會有鏡子的效果，貼有隔熱紙反光則會更加嚴重。除了會反射的玻璃之外，透明狀玻璃也是野鳥的殺手。「在韓國國道通常設有高度相當高的透明玻璃隔音牆，常常會有野鳥撞上去。韓國環境署現在相當重視此一問題，對此做了大規模宣導教育。」王齡敏說道。

有些人會在透明玻璃貼防撞紙，讓野鳥知道那邊有玻璃。但後來發現，貼紙以外的透明部分野鳥還是會撞上。實驗發現到貼紙間隔需要密至 5×10 公分，才能防止 90％ 的窗殺事件。因此，降低鳥類窗殺需要使用較為密集的貼紙，像是國外有針對窗殺推出窗殺點點陣圖貼紙，或是可以用菱形網貼在窗戶四個角，視覺效果也不錯；另外也可以在窗外掛些垂墜物，像是藤蔓，窗簾等。

編按：如遇野鳥窗殺可將相關資訊通報 FB社團 野鳥撞玻璃回報 (Reports on Bird-Glass Collisions) 或 路殺社（選擇窗殺），協助蒐集相關資訊。

學飛的小鳥別亂撿

另外，救傷站還常常收到沒有受傷的鳥，這常見於學飛中的幼鳥。雖然是出於一片好心，但有些時候這樣的干擾是沒有必要的。

王齡敏分享：「想像一下，人學會走路、跑步就是一個漸進的過程；小鳥雖然有飛行本能，也是需要學習才能讓自己越飛越好。小鳥在學飛時於如果再山林野地落地，不會被人看到，過一會就會再飛起來；但在都會區學飛的小鳥，落地如果被行人看見，往往會被誤送救傷。」

學飛的幼鳥並不會時時待在鳥巢中，鳥巢只有在鳥很小的時候才有休息或窩著的用途。在學飛時，鳥巢對幼鳥而言比較像是廚房，會在附近學飛一陣子，再回去吃飯。又再長大一陣子，親鳥會將食物放在幼鳥附近，連巢都不回了。因此如果確認鳥兒很有活力沒有受傷，就讓牠在安全的地方學飛、接受爸媽的照顧吧。

而如果撿到幼鳥，最後後送相關單位，也要注意記錄拾獲的時間與地點，並拍照記錄附近的環境。救傷站對於幼鳥的處置，主要也會先檢查健康狀況，如果健康的話會傾向盡可能放回原位，讓牠們親子相聚。對救傷站來說，比較大的困擾是鳥兒常是經過好幾次轉手如常見先送到消防隊或警察局，才抵達救傷站，這種情況下時常缺乏地點、時間等資料，要送回鳥兒的老家就變得不可能。

這些沒辦法放回原始拾獲點，但身體健康的幼鳥，有個可能處置方法是替牠找「養母」，將幼鳥放入同類正在繁殖的巢之中。「要這樣做是有條件的，首先要是同種，再來放的數量不能超過母鳥先天可以哺育的數量，像鳳頭蒼鷹只能哺育兩隻、稜角鴞則可以到五隻，這些母鳥不太會算自己的小鳥，但如果放超過就會失敗，這樣的做法也不是所有物種都可行。」

除了救傷外，猛禽救傷站也會藉機進行保育教育的工作。救傷固有生老病死，而到達救傷站的鳥兒，最好的結局就是野放重回天空的懷抱。因此台灣猛禽研究會尋找野放地點附近適合的國中、小等學校合作，讓學生參與其中的過程，藉機傳播鳥類保育觀念。也希望未來有越來越多的人關心參與，營造出更友善的環境。