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除了詛咒,西螺的路燈爭議還有什麼解?

葉綠舒
・2014/08/17 ・1164字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 464 ・五年級
credit: CC by  Anas Chao@flickr
credit: CC by Anas Chao@flickr

今天的一個新聞,引起了我的注意-詛咒公告!「破壞者有報應」 鎮公所下咒保護路燈

原來是,那段路過去因為光照不足,所以經常發生車禍;於是公所裝了路燈。但是,裝了路燈以後,因為路旁有菜園,日夜被路燈照射的結果,菜都提早開花賣不出去。於是,農民只好去破壞路燈。

其實這個狀況,應該可以找到兩全其美的解決方法,至少可以不需要詛咒。讓我先從一個很久很久以前的故事說起吧!

1947年,中美洲千里達(Trinidad)的農民們發現,自從附近蓋了一個煉油廠以後,他們種的稻子都不開花了;不開花就沒有穀子可以收,這下要怎麼辦呢?

焦急的農民於是找了當地的科學家來幫忙。當地的科學家到處看看以後發現,雖然大部分的稻子都不開花,可是種在大樹下的稻子會開花,接著就想到不久前看到的一篇期刊論文。這篇論文裡面提到,植物開不開花與黑夜的長度有關。

既然想到黑夜的長度,接著他們就想到凶手一定是剛蓋好的煉油廠。煉油廠為了把多餘的油氣燒掉,不分白天夜晚都點著一個大火炬,就是這個火炬讓稻子開不了花。

於是,農民們要求煉油廠晚上要把火關小一點,另外還要裝個大罩子,盡量不讓火炬的光照射到附近的稻田,這件事才解決。
當時,有關植物光週期的研究才剛開始;事實上,那位當地的科學家看到的期刊論文,是世界上有關光週期的「第一篇」文章:也就是說,如果沒有那篇文章,煉油廠可能根本懶得理他們的要求呢!

事實上,也因為夜晚的光照會影響到農作物開花,所以台九線的一些路段,只有有稻田的一邊有路燈,讓燈光照著沒有田的那一邊;而且路燈旁邊也都有加上燈罩,避免散射光影響到稻子的生長。

所以,對於西螺那段路的問題,我因為不在現場,大概只能提出幾個可能的解決方案:

一、對於只有一邊有菜園的路段,可以仿效台九線的做法,讓路燈照向沒有菜園的那一邊,同時也裝上類似燈罩的東西來避免散射光。

二、兩邊都有菜園的路段,可以試試看交錯裝設路燈,一樣裝上燈罩。現在的LED路燈照射範圍不廣,如果好好調整,加上燈罩,應該可以把散射光將到最低。

三、類似的蔬菜品種,是否有對光週期比較不敏感的品種?如果有,也可以建議農友們試種看看。

最後,要請問大家,去過伯朗大道嗎?有沒有想過為何伯朗大道那麼美?其實伯朗大道美在整條路上沒有一根電線桿、路燈桿,而這些都是因為當初那個區域的農民們知道,路燈會影響稻子開花,所以聯合起來跟池上鄉要求那條路不可以有路燈。農民們是如此的在意農作物的品質,所以池上米才會那麼好吃啊!也希望大家了解農民的苦心,所以去那邊看看風景可以,但是不要踩進田裡、也不要跟農民朋友們提出不要收割這類奇怪的要求喔!

參考文獻:

  1. Linda C. Sage. 1992. Pigment of the Imagination: A History of Phytochrome Research. Academic Press.

原刊載於老葉的植物王國-本課程由教育部資訊及科技教育司支持

文章難易度
葉綠舒
262 篇文章 ・ 6 位粉絲
做人一定要讀書(主動學習),將來才會有出息。


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沒看過打不壞的木製球棒?最新「加工法」讓木材硬度堪比金屬!

Rock Sun
・2021/11/19 ・2152字 ・閱讀時間約 4 分鐘

如果今天你想要好好的切食物,該用什麼樣的刀呢?

大家馬上想到的,應該不外乎就是金屬或是陶瓷吧?自古以來要製作工具,這兩個材料一定是首選,直到當代貪圖方便而使用的塑膠刀叉之外,好像想找不太到其他更好的替代方案了。

但是最近,有一群研究人員打破了大眾的想法和材料科學的界線——用木頭製作的刀來取代金屬。

10 月 20 號,這一群來自馬里蘭大學的材料科學家們在期刊《Matter》上發表了一種全新的加工方法,可以把跟木材大幅強化,製作成餐刀等工具。這把刀的硬度不只跟一般的牛排刀不相上下,可以輕鬆地切開 8 分熟的牛排,還可以多次使用、洗滌、有效的回收再利用,整個產品製造過程的能源消耗也比金屬或陶瓷低非常的多,有望在未來取代這類餐具。

經過最新加工方法製成的木材,所製作出的餐刀可比不鏽鋼材質的更加鋒利。圖/Pixabay

比金屬和陶瓷更環保的選擇:木材

當你環顧生活周遭需要以「堅硬」為訴求的材料,你會發現它們大部分都是人造或經過加工的,因為想製作堅硬的物品,最怕的就是整個物理結構上有裂痕、中空或缺口等等瑕疵,只要有以上任何一種,工具的耐久度就無法維持多久,然而天然材料通常都有這種缺陷,例如木頭內部會有中空導管,石頭內則會有導致它容易剝落或裂開的天然紋理。

所以物質多半都都需要經過高溫冶煉才能夠成為堅硬的材料,例如光是製造陶瓷,就需要將陶土加熱到幾千度的高溫,而在這個講求環保的時代,有時候又要考慮產品的碳足跡……不用說,從地球土壤中開採鐵礦和陶土所耗費的能源,絕對與使用天然材質相對多很多。

所以這群研究人員把腦筋動到了陪伴原始人類到現在、樸實無華的木頭身上,他們覺得人類還沒發揮木頭 100% 的能力。

一般的木材在結構上有裂痕、中空或缺口等等瑕疵,無法加工成非常堅硬的工具。圖/Pixabay

請給我木材!人類尚未 100% 發揮它

好幾千年來,人類就不斷地想在木頭身上動手腳,但是在工具和建築上,木頭的加工通常只限於蒸氣曲木和壓縮法,用這種方法處理的木頭都會有個問題,在一段時間過後,木頭本身會有些許的回彈(定型)。

要知道為什麼就得先了解木頭!

木頭最主要的成分是纖維素,雖然平常可能無感,但纖維素其實有相當高的強度與密度比,表面上看起來是一個輕量又堅固的超理想材質,只看數字的話,甚至凌駕於大部分的高密度建築材料如水泥、金屬等等。但是我們目前加工木頭的方式,都無法把木材的材料潛力發揮到極致,部分是因為纖維素其實只佔了木材的 50%,除此之外還包含半纖維素、木質素等物質,這些聚合物主要是作為介質,而非提供強度,但如果將這些東西去除掉,整個木頭結構會變得容易崩壞。

所以研究團隊找到了方法,移除木頭內比較脆弱的物質,但是仍保留纖維素的結構,這個技術可以把原本木材的硬度整整強化 23 倍,並打造出比不銹鋼刀還鋒利 3 倍的餐刀。

蒸氣曲木加工法,將木材放在充滿蒸氣的箱子內彎曲,能加工出優美的弧線。圖/WIKIPEDIA

兩步驟加工:讓「普通木材」變「超硬木材」

第一步是將木頭浸泡在添加了特定化學物質的水中,並加熱到攝氏 100 度,以去除部分木質素。失去木質素的木材會變得較為柔軟、具有彈性甚至還會黏稠;以往的木材加工通常不會將這個方法用在木材上,除了如上述提到的結構問題外,還會有使用溶劑的毒性問題,但研究人員研發出了毒性較低、還能重複使用的溶劑。

第二步是對木頭進行高溫加壓,去除水分並讓其材質更為緻密,確保不會有結構上的缺陷,連樹木中原本被導管佔用的空間都能夠去除。

藉由這兩個步驟,他們有辦法去除木頭原本的結構問題,而經過這樣處理後的木頭還可以裁切成想要的形狀,然後再塗抹礦物油延長壽命、也隔絕水分讓纖維素不要再吸水,以免洗滌餐具降低刀子的鋒利程度。

將木材加工為「超硬木材」的實驗步驟。圖/參考資料 1

木材應用百百種!「五金材料」的新未來?

同樣的手法可以用來製作其他工具,例如和金屬釘子一樣堅硬的木頭釘子,一樣可以釘穿 3 塊木板,但是好處是木頭釘子不會有生鏽的問題,除了釘子之外,還有很多東西可以用這種木頭材質製作,例如更耐用的木頭地板。

儘管目前這個技術的使用還只是存在於實驗室環境中,但是不可否認的是,我們還沒有發揮木頭百分之百的實力,只要這個技術成熟,加上樹木可以種植並回收的特性,在未來每個人都可以分配到的超級強化木材資源或許可以凌駕於金屬,或只是打造出打不壞的木製球棒、堅不可摧的小木屋、輕量化的木頭汽車和飛機、或者是一把堪比鋼刀的超強木刀。

阿銀,你的木刀原來是這麼來的啊 ?

參考資料

2021,《Hardened wood as a renewable alternative to steel and plastic

Rock Sun
84 篇文章 ・ 331 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