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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。

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

當電子閱讀漸漸取代紙本閱讀，全球許多國家也開始採用網路教學，你是否也習慣於從網路上接收新知，閱讀文章或電子書，而較少接觸紙本呢？紙本出版品真的會慢慢沒落嗎？人們對於紙本的需求會不斷的減少嗎？

電子閱讀對大腦來說較為費力

事實上並不盡然是如此，因為人類的大腦還沒來得及跟上這個時代。你也許會有經驗，在使用手機或電腦瀏覽各種資訊時，雖然方便，但是會感到難以專注、或是無法完整吸收自己看過的內容。實際上，在螢幕上閱讀，的確會比起在紙本上來得吃力。

在螢幕上閱讀的時候，我們傾向快速瀏覽過所有資訊、尋找我們正在研究的內容相關的關鍵字。聖荷西州立大學資訊學院教授 Ziming Liu 在他的研究中指出，隨著在螢幕閱讀的時間增加，基於螢幕的閱讀行為也不斷出現：像是關鍵字搜索、一次性閱讀、非線性閱讀與選擇性閱讀的情況變多；而花費在一個字一個字深入閱讀和集中注意力閱讀的時間則越來越少。

可能的原因是由於，電子閱讀對大腦來說較為費力，因為螢幕上的訊息會一直變動，想要尋找剛剛看過的資訊時，也很難回過頭把它找出來，每滑一次訊息的位置都會不一樣。所以才會造成大腦需要更多的資源去處理，而大腦本身的資源有限，在這樣的情況下，其他心智功能的運作就會受到影響。

國際學生評量 (PISA) 比較了六十二個會員國的學生使用電腦時數後發現，使用電腦的時數越長，閱讀和數學能力就會越差。舉例來說，瑞典就是利用電腦與網路教學時數最高的國家，結果他們的閱讀、數學以及科學評比都落後其他國家。

在螢幕上讀得更累，學得更差？

你或許覺得這只是一個事例，無法證明電子閱讀會降低我們的學習效果，然而有多項研究皆支持，紙本學習的效果的確更好。

挪威大學的研究者找來了閱讀程度相同、七十二個來自兩所不同學校的十年級學生，隨機分成兩組，其中一組在紙本上閱讀兩篇文章（1400-2000 字），另一組則在電腦銀幕上閱讀相同的文章，在實驗以前，實驗者讓學生們預先做了閱讀理解、單詞閱讀和詞彙方面的測驗，顯示了兩組的閱讀程度並無明顯差異。

在兩組學生閱讀結束過後，進行了閱讀測驗，並控制了詞彙，單詞閱讀，閱讀理解和性別等變量相關的變數，使的不同的閱讀方式，也就是運用不同的閱讀載體，就成為了唯一的變數。

最後，透過複迴歸分析發現，閱讀形式（在紙本或螢幕上閱讀）對於閱讀測驗的結果具有顯著性差異（b = .216, p = .025）。相比於閱讀紙本文章的學生，在螢幕上閱讀文章的學生，在閱讀理解測驗上獲得的分數較低。

這顯示了即使身為數位原住民，大腦很可能還是較習慣紙本閱讀。

在螢幕上考試壓力較大較疲憊

另外，瑞典卡爾斯塔德大學的 Erik Wästlund 則進行實驗，希望了解紙本或螢幕閱讀，哪一種需要更多的生理和認知資源。在其中一項實驗中，他讓七十二名受試者參與瑞典高等教育入學考試的閱讀測驗，這是一種三十分鐘的瑞典語閱讀理解考試，由選擇題構成，包括了五篇平均一千字的文章。實驗進行兩天， 在第一天，測驗內容是透過 pdf 文檔在電腦螢幕上呈現，第二天，則是以紙本呈現同樣的測驗內容。

研究人員讓參與者自由選擇參加的日期和時間，因此他們也無意中選擇了參加的任務。在測驗過後，還進行了壓力-疲勞-飢餓的評量， 要求受試者在疼痛視覺類比量表上用叉號標記他們主觀認為的疲倦、壓力和飢餓程度。

經過數據分析的結果發現，不同的呈現形式對於兩個組別均具有顯著的影響，相較於在紙本上完成測驗的人，在電腦上進行測試的人得到的分數較低，承受的壓力和疲勞則較高。

吸收資訊，紙本快於螢幕

還有英國也做了相似的研究，請五十個布里斯托爾大學的學生在電腦或紙本上閱讀，內容為由英國的大學聯合開發的經濟學入門教材，該文本總共有二十二頁，其中包括了一些圖像和圖表。

電腦組以文檔的方式呈現，紙本組則以螺旋裝訂的小冊子呈現。

測驗時間是二十分鐘，受試者被要求必須指出他們第一次讀完所有內容花了多少時間。其後，進行總共有二十個選擇題的閱讀測驗的途中，受試者還需要同時選擇最能反映自己最初對答案的回憶的「記憶意識」等級。也就是，在填寫測驗的途中，受試者在作答時除了回答目前這一題，還需要回答對於此答案，在他的記憶中大概是多麼清晰或是多麼模糊，並且把這個意識等級記錄下來。

實驗者以記憶意識等級作為「記住」的評量，而以閱讀測驗的成績作為「知道」的評量。測驗結果兩組的成績差不多，紙本組的成績僅略高於電腦組，兩組的閱讀時間和學習結果並沒有太大的差異，但在記憶意識方面發現了重大的差異：

電腦組記住的頻率是知道頻率的兩倍，反之，紙本組記住和知道的頻率相差無幾。

這結果反映了兩者在本質上記憶的不同來源，說明了使用紙本和電腦學習，兩者在認知處理上是有所不同的，以紙本呈現更易於我們閱讀檢視。因此需要迅速吸收的訊息，很可能就不該透過電腦螢幕閱讀。

儘管近年來數位學習越來越發達，使用數位的教材，既能夠跨越時間空間上的限制，獲得資訊的速度也是又快又輕易，還有許多免費的資源。不過我們大腦很可能還未能追上時代快速的變遷。

如果在使用螢幕閱讀上遭遇了困難，最終或許可以考慮回歸到最原始的工具，使用紙本閱讀學習，不僅能夠好好專注還能讓記憶更深刻，最後確實的吸收到所學。

參考資料

1. Liu, Z. (2005), “Reading behavior in the digital environment: Changes in reading behavior over the past ten years”, Journal of Documentation, Vol. 61 No. 6, pp. 700-712.
2. Mangen, Anne, Bente R. Walgermo, and Kolbjørn Brønnick. “Reading Linear Texts on Paper Versus Computer Screen: Effects on Reading Comprehension.” International Journal of Educational Research. 58 (2013): 61-68.
3. Wästlund, Erik. Experimental Studies of Human-Computer Interaction: Working Memory and Mental Workload in Complex Cognition. Göteborg: Department of Psychology, Gothenburg University, 2007.
4. Noyes, J M, and K J. Garland. “Vdt Versus Paper-Based Text: Reply to Mayes, Sims and Koonce.” International Journal of Industrial Ergonomics. 31.6 (2003): 411-423.

• 文／雞湯來了 蕭子喬
  校稿／雞湯來了 陳世芃、張芷晴
  製圖／雞湯來了 黃珮甄
  編輯／雞湯來了 蕭子喬

長大後 我們的存在像塵埃
我們的距離被拉開
有時相處很難 想很多 話很短
－＜小時候＞蘇打綠

你也有一個話越說越少的爸爸嗎？小時候或許會和爸爸一起玩耍，但長大了，和爸爸之間反而不知道要說什麼了？其實，這的確是許多「父子」的共通樣貌，台灣研究發現，因為「文化」和「家人互動習慣」，造成了父子之間常見的「兩道牆」。

無話可說的父子關係，無奈的常態

他不會主動跟我聊天，我也不大會找他聊天，說真的也不知道要跟他說什麼……

我有一些話比較會跟媽媽聊，但是比較不會跟爸爸聊……不知道要說什麼……每天就講……幾句吧，有時候一天也說不到一句話。

台灣學者深入訪談 5 位 20-30 歲的男性上班族「和爸爸相處」的狀況，發現「淡然、無話可說、不知道從何聊起」是成年父子關係的常態，父子之間的互動少之又少，與母親的互動相較多於父親。

特別的是，多數成年男子面對這樣缺乏交集、稍嫌尷尬的狀態，雖然無奈卻覺得理所當然！甚至有受訪者說「這樣很正常呀，有話說才很奇怪吧……我爸跟我阿公也是這樣呀……」

由此可知，雖然無奈，但或許是代代相傳、不知不覺的習慣養成，嚴父、缺乏溫情交流的父子關係，成了眾多男性長大以後自然的常態。（延伸閱讀：經驗複製？家庭如何影響一個人？）

為何無話可說？父子之間隱形的兩道牆

他是傳統的那種男人，有點權威又很大男人主義，所以對家裡小孩還滿嚴厲的，尤其是對我，也不知道是不是因為我是兒子的關係。

吃飯的時候我爸明明也在，但我媽都叫我或我姐去叫我阿公，兩個（祖父與爸爸）就算坐在一起看電視，也沒講過什麼話……

究竟，為什麼無話可說會成為父子關係的常態？該研究學者進一步剖析這群受訪者對家庭互動的解讀，發現父子之間常隔著「兩道牆」：

• 一道主要是「父權文化」之下，期待爸爸扮演權威性的角色，男性陽剛、不表露情感
• 另一道是「家人互動習慣」，父子間常透過家中第三者（尤其是母親）溝通，可能有意無意中阻礙了父子直接的互動機會。

因為文化對於性別角色的期待框架，使得許多爸爸展現了權威，卻沒機會表達愛；家裡的情感性角色任務都給了女性，父子之間沒有機會溫情交流。

由理解而和解，現在開始做自己喜歡的「兒子／爸爸」

或許，現在與爸爸的關係有點無奈、尷尬，但我們可以回首過往、留住記憶中曾經的美好，理解文化對爸爸或家人的影響，並從自身開始，做個讓自己感到自在、喜歡的「兒子／爸爸」。可以嘗試以下 3 面向的練習：

1.  回首兒時美好

研究發現多數父子關係並非一開始就疏遠，兒時階段多有親密、甚至彼此還能像兄弟一樣嬉鬧。那些曾經的父子情感不曾消失，只是太久沒被展現出來了，別忘了相信過去那些愛「都是真的」。
詳細請見：原來爸爸的愛這麼多種！看我家「爹地」的類型

2. 理解文化成因

看見父子之間因為父權文化、過往習慣而形成無形的「兩道牆」，理解爸媽因為文化和過往經驗的不得已、不知不覺。
相關推薦：百善孝為先？爸媽的「孝順」可能和我想的不一樣

3. 自己開始改變

研究發現許多人即便不急著改變自己和父親的互動狀態，但多數期望自己當爸爸時，能有「朋友般」的互動關係。或許我們正是夾在過去文化規範與力求改變之間的一代，將自己定位成自己喜歡的樣子吧！
詳細請見：重新理解我的家庭故事，找一條和解之道

這時候 我們的心變得柔軟
放下了父子的身段
知道時間太晚 不要躲 不要散
－＜小時候＞蘇打綠

• 相關推薦：看見爸爸的內心戲

參考資料

• 陳韻如（2011）。未婚成年男性眼中父子關係之現象詮釋。家庭教育與諮商學刊，11，51-76。

本文與雞湯來了同步刊登，原文連結：父子間隱形的兩道牆：成年男性該如何與父親相處？