美國建築大師萊特的建築作品常常師法大自然,他曾說:「學習自然,愛自然,與自然更親近。它絕不會讓你失望。」大自然也蘊藏了所有科技的奧秘與答案,在數十億年的演化過程中,發展出最經濟、最有效率、最環保的各種解決方案。二十世紀末,人類科學家與工程師終於領悟這一點,開始學習大自然的奧秘,致力發展「仿生學」,希望能找到更好的科技發展方向。於是有了以下發現與突破:●觀察出淤泥而不染的蓮葉表面,發展出奈米馬桶、不沾污的牆壁塗料與玻璃。●模仿超級強韌的蜘蛛絲,想織出防彈背心、高強度繩索與醫用縫線。●學習壁虎腳丫子的超級黏附力,一圓「蜘蛛人」攀岩走壁的夢想。●研究蝴蝶翅膀與孔雀羽毛的虹彩色澤,製造出取代電晶體的光子晶體。●解析蒼蠅在二十分之一秒內直角轉彎的飛行控制力,《奈米獵殺》小說裡的微行飛行載具逐漸成形。●模仿蜂巢、鯨魚骨骼、白蟻巢穴等生物結構,引領新時代建築的功能與造型。美國新經濟雜誌《Business2.0》便預測,仿生學是未來開創美好新世界的八大科技之一。目前有越來越多科學家與工程師加入師法大自然的行列,為人類科技尋找更多靈感與利基。未來,新科技將不是「征服自然」的武器,而是帶領人類「重返自然」的媒介。
章節試閱
太陽底下有新鮮事
壁虎步履穩健地攀爬垂直的玻璃壁面,等牠爬到天花板時就跨上去繼續爬,頭下腳上,毫無困難。從玻璃的另一面,你可以看到橫越牠們腳掌的組織橫紋,一會兒吸緊,一會兒鬆開,像迷你波浪舞般橫越腳掌的表面。蓮花的葉面出淤泥而不染,葉子長出水面時,所有泥屑都會滾落,猶如受到磁鐵排斥一般,留下潔淨的葉面。遠從大約四百公尺之外,你就能看見藍摩爾佛蝶豔麗的藍翅膀;那可不只是藍色,還閃爍著珍珠般的光澤,分析結果顯示,翅膀上面連一點藍色色素也沒有。藍摩爾佛蝶飛在空中會東躲西閃、猛然轉向;直到一九九六年,科學家還摸不透這樣的昆蟲怎麼飛得起來;人類的航空動力學理論經過重重試驗,終能把巨無霸客機送上天空,還能讓協和式客機以兩倍音速在空中翱翔,但若根據航空動力學理論,昆蟲並不能產生足夠的飛行升力,可是牠們卻能飛起來。還有,蜘蛛網是由直徑約頭髮十分之一的細絲所構成,當一隻大昆蟲一頭撞進去時,網子會扭曲變形、使蒼蠅停住不動,接著恢復原狀,蒼蠅很快就被那黏呼呼的捕捉絲給纏住了;但是人類的工程學指出,這類蜘蛛絲結構即使能捕捉昆蟲,應該也會把獵物再反彈回去才對。
這些生物顯然擁有超越人類工程師的技能與特質,我們若能弄清楚牠們如何做到、學習利用這些技術,人類的能力就可以延伸至無從想像的地步。不過,這些本領背後的運作機制藏身於如此微小的結構中,根本沒有顯微鏡能夠觀察得到,且其化學結構相當複雜,使得分析它們的一切嘗試都無功而返。至於要製造出具有相同性質的人造物質,那更是不可能的任務。
這些生物展現出不可思議的附著力、自我清潔能力、光學幻術、堅韌的彈性及航空動力學等,令所有的技術專業人士讚不絕口。科學家對大自然的運作技術欽佩已久,自然界有些小玩意兒的精準度確實令人嘆為觀止,像是水母的刺細胞、烏賊和墨魚的噴射引擎、不需高溫即可發光的海洋生物(以及陸上的螢火蟲)等。不過,要把天然機制轉化為同等的人類技術產物,可沒那麼容易呢!
除了細微結構外,仿生學也在一片「有機主義」的氛圍中翩然到來,尤其是關於建築與設計。二○○五年三月至九月舉辦的日本愛知博覽會,主題就是「大自然的智慧」。有機主義同時在大眾文化的時代思潮與材料科學界蔓延開來,於是在大尺度的仿生建築與仿生材料之間牽起紅線。許多建築師希望設計出智慧型大樓,也想運用新型的仿生材料。率先於仿生商業應用方面達陣的項目,便是運用了蓮花效應的大樓外牆塗料,緊追在後的是皮爾金頓公司的ActivTM自潔玻璃。而且就算其他的仿生材料還沒備妥,讓大樓的造型還是可以用上有機線條,反正沒有觸犯著作權就行。
二○○三年九月,英國倫敦維多利亞與艾伯特博物館(Victoria and Albert Museum) 舉辦了「仿生建築展」(Zoomorphic exhibition),從展覽中便可看出此一建築新趨勢,許多建築模仿各式各樣的生物,從海綿乃至恐龍都有。始作俑者是西班牙工程師與建築師卡洛特拉瓦(Santiago Calatrava),希臘雅典的奧運運動場就是他的作品。卡洛特拉瓦的大樓與橋樑展現的是生物的姿態,而非模仿特定生物,你可以從中找到飛蛾一般的觸鬚、宛如森林樹冠的航站頂棚、爬蟲類的口鼻、鯨魚尾巴(或猛禽的翅膀)等。自從二十世紀初期現代主義革命以來,建築風格不斷變動,到了現在,有機建築似乎是個很吸引人的選項;有機建築採用的是高科技建材,而且有機建築與高科技建築各有其幾何學的根源。確實沒錯,仿生學的關鍵在於,大自然與人類的工藝品都受到相同力量的影響,也占據了同樣的三度空間世界。正因如此,所有可能的解決方案其實大同小異。
此外和建築並駕齊驅的,還有歐寶汽車的Tigra、福特汽車的Ka、福斯汽車的新一代金龜車(New Beetle)和最新日產汽車的Micra等車系,近來車子的設計各自展現出對有機主義的偏愛。這些車子抱持的概念就是「表情」,它們架式不凡地停在路上,車尾翹高,頭燈設計有如眼睛,讓你覺得車子有一張臉,能從中讀出這些車子的情緒。拿其中最早推出的歐寶汽車Tigra來說,它像極了天蛾的眼狀警示圖案,這和車子還滿相稱的,因為天蛾亮出翅膀上大大的眼狀斑紋,設法讓自己看起來像是更大、更凶猛的生物,而Tigra是由中規中矩的小Corsa改款而成,希望變成較具銳氣的車款。總之,不論這類大尺度有機結構是否真有功能方面的理由(通常是沒有),基本上都屬於仿生學所引進的嶄新世界觀。
出淤泥而不染的蓮葉
常言道:「細微的死角會藏污納垢。」直到十五年前左右,科學家都沒想要花心思質疑這句俗諺。不過,蓮葉的自潔能力(self-cleaning)徹底顛覆了這句話。其實東方人在幾千年前就已經注意到這種能力,加以大大稱頌。蓮花到底有何奧秘?這是因為縮小到微米和奈米的層次來看,蓮花的表面非常粗糙且凹凸不平。這麼一個基本的發現,居然千呼萬喚始出來,著實教人面子掛不住,但總算為人類開啟了「自潔表面」的全新應用領域,即「蓮花效應」(Lotus-Effect)的運用。
蓮花效應的發現者為巴斯洛特(Wilhelm Barthlott)教授,他是德國波昂大學「尼斯植物之生物多樣性研究所」(Nees Institute for Biodiversity of Plants)的所長。巴斯洛特與眾不同,他身兼二職,既是學術界的植物學家,也是掌握專利的產業界發明家,和許多業界夥伴都有密切的合作。各國政府為促進經濟成長,努力嘗試將校園裡的專業知識應用到商業領域,「技術移轉」因此成為近來大學裡時髦的行話。蓮花效應就是其中的典範。
巴斯洛特原本無意成為科技人。他很親切、慈祥、精力充沛,豎著一頭毛刷般的頭髮,還蓄著兩撇八字鬍,這或許使人聯想到一些他遇過的植物。他曾對仙人掌做了獨特的研究,又因為曾經造訪馬達加斯加,見到島上許多特有的植物,因而對生物多樣性萌生興趣。就如生命中屢見不鮮的意外插曲,巴斯洛特是在探索其他事物時,無意間發現了蓮花效應。在分子生物學尚未興起的一九六○年代初期,他對演化論著迷不已,但當時凡與演化有關的研究,純粹只是比較各種生物不同的解剖結構,顯微解剖尤其重要,例如解剖花粉顆粒。因此,顯微鏡伴著巴斯洛特度過許多時光。
不過,後來問世的掃描式電子顯微鏡令巴斯洛特的工作有了轉變,最後還讓他發現了蓮花效應。一九六五年面世的掃描式電子顯微鏡運用類似電視的掃描方式,產生與實物輪廓完全吻合的3D立體影像。
掃描式電子顯微鏡把細微構造的奇妙世界呈現在人們眼前,其複雜精細的程度有如建築師的奇思幻想。植物的表面是個奇形怪狀的化外世界,最外層並不是活細胞,而是由無生命的外殼所構成,也就是角質層,外面更覆蓋了含有多種成分的蠟質層。蠟質有時會以特異的形狀堆積在表面,以顯微鏡看來,這些構造比較像動物,反而不太像植物。
這些構造有著單純的美感,一時之間令巴斯洛特醉心不已,不過後來發生了意料之外的插曲。一般來說,樣本必須經過清洗才能仔細端詳,因為在極高的放大倍率下,污染物會破壞畫面。不過巴斯洛特於一九七四年發現,某些植物似乎根本不用清洗就可以觀察,而且它們的表面用顯微鏡看起來往往最粗糙。
這是一條康莊大道的開端,引領巴斯洛特從原本的植物構造比較研究,一腳跨入創新的科技產品(雖然他在原本的領域仍大有可為)。好長一段時間,巴斯洛特隱隱感覺到自潔效應會造成全面性的影響。他表示,早期的工作「只是純粹描述現象,並沒有測量結果」;他相信自己發現了重要的植物學現象,卻「從未想過這對物理學家和材料學家可能也是前所未聞」。
究竟如何出淤泥而不染?
那麼,這些凹凸不平的葉片表面究竟是怎麼回事?一片葉子的自潔效應,視其相對的「可濕性」而定。大家都聽過可濕性,不過這是十分獨特的科學性質。在「可濕」的表面上,水滴形狀極為扁平,與葉片表面形成的接觸角很小。而在高度「不可濕」的表面,水會形成幾近球狀的液滴,接觸角很大,大到將近一百八十度。
如果一個表面具有許多小突起,這些突起又是由防水物質所構成,那麼水珠就會「坐」在突起物的頂端,並受到下方空間內的空氣所撐墊,而且水與表面之間的接觸面積也因這些突起物而大幅減少。密密麻麻的微小隆起,竟然能撐得住它們上方的物體,這樣怪異的性質,正可用「僧人臥釘床」這種不可思議的錯覺來說明。僧人在釘床上怎麼可能躺得住呢?說穿了根本毫無奧妙可言。
在「僧人臥釘床」的標準示範裡,一片大小足夠讓整個人躺上去的板子上約有一千根鐵釘,人不僅可以躺臥其上,還能在身上另置一塊木板,做成人肉三明治。接著還可在躺臥者的胸口放一塊磚頭,用鐵鎚擊碎磚塊;對於躺在釘床上的人以及敲磚的人而言,唯一的危險其實是四處飛散的碎石塊,因此護目鏡是這個實驗的必備品。事實上,體重受到一千根釘子分散後,施加於尖端的力道其實不足以刺穿皮膚,不過直覺上我們還是認為,不管釘了多少根鐵釘,人一定被刺得很痛。
那麼,將巨觀世界的僧人演出縮小到蓮葉表面,就變成水珠停在隆起的尖端了,況且空隙之間的空氣受到壓縮,還會提供額外的浮力。因此,之所以有自潔效應,是因為灰塵掉落在表面時,與表面的接觸點很少,一旦下起雨,灰塵與水的附著力大於灰塵與表面的附著力,於是灰塵便隨著水珠從突起物上方輕快滾過,一同脫離表面。
經過巴斯洛特的研究,自潔效應最為顯著的當屬荷花(Nelumbo nucifera,亦稱蓮花)。荷花原本在德國不容易栽種,不過巴斯洛特成為波昂植物園園長之後,便著手為自己準備合適的樣本。一九八八年左右,巴斯洛特確定了蓮花就是自我淨化藝術的最佳代表,為古老的傳說譜出迷人的結局。
由於蓮花有著神秘的色彩,我們理所當然會以為自潔能力乃是這種植物所特有,或者最起碼也是蓮花類植物的葉片才具有這種效應。但巴斯洛特很清楚,這是一種物理效應,完全是一種共通的性質,任何表面只要具有大小合宜的顆粒,並由防水材質構成,皆能展現出相同的自潔效果。
蓮花效應初出江湖
一九八八年,巴斯洛特知道這項發現有希望成為科技產品,便開始想辦法吸引化學大廠的注意;他稱這些公司為「萊茵幫」、「那些全球大玩家」,指的是拜耳(Bayer)、赫司特(Hoechst)、巴斯夫(BASF)、德固薩(Degussa)等德國化學大廠。他耍了個花招,在葉片上擠了一些膠水,讓看倌們眼睜睜看著膠水滾落卻不著痕跡。那些務實的實業家拒絕輕易相信眼前所見,一開始他們認為巴斯洛特對膠水動了手腳,還拿了一條自製的膠水產品做實驗,結果並無不同。
專門研究表面塗布的專家無法接受居然得向植物取經,他們只說:「喔,只有生物才有這種事。」隨後的五年,工業界乏人問津,歷經這樣的挫敗,巴斯洛特認清,他必須做出自潔效應的技術展示品才行。於是他製作了一支蜂蜜匙,具有手工自製的細微粗糙矽化表面,用這種湯匙把蜂蜜從罐中舀出,只要稍稍傾斜就能全部流光,一滴也不會殘留在湯匙上。然而這只是展示品,還不算是科技產品:「要以穩定的方法做出蓮花表面實在非常困難,所以我們這種手工製作的表面並不是真的可以拿來使用。不過,最初的這些成果是一項突破,我們一拿來向業界夥伴展示,他們立刻心服口服。活的植物縱有再優異的特質,也沒辦法達到相同的說服力。」
巴斯洛特向大家證明,植物學家不僅能夠成為技術發明家,他這位植物學家還擁有公關的觸角。巴斯洛特覺得需要有個更簡潔有力的詞彙,來形容「具有奈米結構表面的自潔材質」,因此在一九九二年創造了「蓮花效應」這個名稱,作為自潔產品的正字標記。名稱中之所以非有蓮花不可,是因為蓮花確實是這種效應的最佳範例。
巴斯洛特於一九九四年七月申請專利之後,蓮花效應正式列入西方發明名錄。
永保鮮豔與潔淨的超強塗料
後來,專門製造塗料與表面塗層的Ispo公司與巴斯洛特合作,開發出一種不同於現有塗料的產品,塗在外牆可使房屋永保鮮豔與潔淨。巴斯洛特的專利於一九九八年在歐洲申請通過,Ispo公司生產的建築外牆塗料「荷花王」(LotusanTM)則於一九九九年上市;從巴斯洛特最初的科學發現到商業應用的實現,足足花了二十五個年頭。在塗裝時,荷花王看來和其他的室外塗料沒有兩樣,用肉眼既分辨不出表面的粗糙程度,也看不出其中的聚矽氧防水成分。
製造商製作了一個精巧的荷花王展示盒,盒中有幾塊板子,其中有半數塗了荷花王,其餘半數則塗上相同色澤的一般室外漆,另外擺了一瓶蒸餾水和一小罐符合標準的灰色粉末,組成一整套工具。撇開板子的外觀不談,兩種表面的性質確實差異非常大,立刻突顯出「高度不可濕表面」的效果。塗了荷花王的表面與未塗的表面上,蒸餾水滴呈現出完全不同的外觀,前者近乎球狀,接觸角達一百六十度,後者則呈扁平狀。不僅如此,水珠還呈現不同的視覺效果,在荷花王表面的水珠如同寶石般絢爛奪目。
我陪著朋友八歲大的孫子諾亞打開展示盒,當我把一滴水滴在荷花王板子上時,諾亞對我說:「裡面看起來好像有亮晶晶的水唷!」恰恰呼應了日本詩人駒井權之助的詩句:「在妳那生意盎然的葉上/將朝露化做/璀璨的寶石!」
另一塊沒有荷花王的板上,水滴內部則黯淡無光,因為接觸角的方向與荷花王表面水珠相反。此外在塗有荷花王的表面上,好幾滴水會馬上合而為一;至於沒有塗荷花王的表面,兩滴水珠靠在一起也不會完全合併,而是形成凸凸的囊袋狀。如果將兩塊板子傾斜,荷花王表面上的水珠幾乎立即滾落,且滾過之處乾燥無痕;沒有塗荷花王的表面,則必須傾斜到四十五度以上水珠才會滾動,並在後方遺留類似蝸牛爬過的水痕。
因此,荷花王的防水性還滿容易展示的,不過自潔效果才是它在商場上生存的理由。把灰粉灑在兩塊板上,水珠滾過荷花王表面時,會把所經之處的灰粉完全帶走,因此在灰粉堆中乾淨俐落地劃出一道長痕,後方完全沒有殘留灰粉和水漬。至於沒有塗荷花王的板子,水滴只是把灰粉弄得一塌糊塗,留下髒兮兮的水痕。
此外,蓮花效應也顛覆了一般的洗淨觀念。你不應該用去污劑洗滌荷花王表面,清潔劑雖不致使之失效,卻會削弱自潔效力。表面的自潔程度愈高,清潔劑的用量就愈少,這對生態環境的好處顯而易見(巴斯洛特有一部分研究證實,洗潔劑會傷害植物的葉片,降低葉片表面的自潔能力,使植物易受黴菌的侵害)。
荷花王大成功
蓮花效應是近年來開發程度最高的仿生技術(魔鬼氈是永遠的第一名,但它已發展了五十年之久)。能夠為公司賺進大把鈔票,而且在財務報表中以醒目字眼標記的仿生產品,當代唯有荷花王。仿生商品最難跨越的障礙,並不是技術開發可能受到延誤,而是進入市場時遭遇的阻力,還要能在嚴酷的現實商業環境中生存下來。
荷花王打著五年不需清洗的保證,從一九九九年問世以來一直非常成功,連旅遊指南都提到它的名號,就知道有多麼成功。例如在「各國大全」(NationMaster)網站便是這麼評論德國柏林的尼可萊區(Nikolai-Viertel):「這個小地方以傳統的德國餐館與酒吧聞名。所有房舍於一九九七至一九九九年間經過整修,漆上具有蓮花效應的荷花王後,成為這個地區的金字招牌。」
荷花王在德國經濟蕭條之際上市,不久後,Ispo公司即由德美合資的世界級大廠Sto所收購。在這樣的氛圍之下,即便是以蓮花的純潔背書的仿生漆品,在商場上也免不了沾染一身腥。巴斯洛特說:「我突然聽到風聲,Ispo已經由競爭對手之一的Sto接收,第一時間就撥了電話給我們一位專利律師。他說事情的發展有兩種可能:他們要不是想將它束之高閣,就是對它產生興趣。」事實證明他們對它有興趣。
德國公司最初對蓮花效應的熱衷,現已蔓延到國界之外,美國公司Ferro正製造玻璃的蓮花效應塗層,並同步開發金屬塗層。同樣在德國境內,「萊茵河畔的全球大玩家」也不再冷漠以對。巴斯洛特於二○○○年取得第二項專利,是關於產生暫時性蓮花效應的噴劑配方,這項產品目前正由德國化學大廠德固薩公司負責開發。
蓮花效應的反向操作:自潔玻璃
自潔功能的故事發展至此,出現了有趣的轉折;自潔表面有了另一種製作方法,可說是將蓮花效應顛倒過來。英國的皮爾金頓(Pilkington)公司所開發的自潔玻璃稱為「Pilkington ActivTM」,運用的是「反蓮花效應」來達到相同目的;這種玻璃並非增加水與表面的接觸角度,或者使表面的可濕性降低,而是縮小接觸角度,並提高表面的可濕性。皮爾金頓公司就是浮式平板玻璃(float glass)製程的發明者,這項技術授權給全球各大玻璃製造商,後來大多數的平板玻璃都是產自這種製程。
Activ玻璃的開發之所以振奮人心,理由很多,最特別的是它並非出自學術單位,也不是英國貿易工業部所輔導的新創公司,而是出自英格蘭北部的傳統製造業者之手。英國默西賽德郡(Merseyside)的聖海倫斯市(St. Helens),是英國北方少數碩果僅存仍以單一產業為主的北方城鎮之一。在聖海倫斯市,你不可能忽略掉玻璃產業與皮爾金頓公司,因為這家廠商無論在技術或公司組織方面都穩居龍頭地位,不像其他曾盛極一時的重工業公司早已不再風光。
現在的皮爾金頓公司,是由皮爾金頓爵士(Sir Alastair Pilkington, 1920-1995)於一九五二年發明浮式平板玻璃製程而起家(奇怪的是,他竟然不是公司創始家族的成員)。這種製程是出類拔萃的量產技術。從前的玻璃是由良莠不齊的熔爐所製成,產量少且形狀不規則,而現代化的浮式平板玻璃工廠,例如聖海倫斯市的葛林蓋特廠(Greengate,估計可連續運轉長達十五年),則是把砂、蘇打灰(soda ash,即碳酸鈉)、石灰石、白雲石、硫酸鈉與回收玻璃(即碎玻璃)由一端送入攝氏一千六百度的煤氣爐,另一端就會送出綿延不絕的帶狀玻璃,浮在熔融的錫床表面,接著再裁切成一片片玻璃板,堆放在煤氣爐的另一端。熔融錫床的表面提供完美的平整度,機台也能任意調整,生產二十公釐以內任何厚度的玻璃。
這種製程所生產的是普通的毛坯玻璃,但皮爾金頓現已將這項技術改良,在製造玻璃的同時,一面讓蒸發的物質沉積在玻璃上形成薄膜。這些薄膜為玻璃增添了額外的特性,就像常見的「Pilkington K glass」隔熱玻璃。Activ玻璃也是由這種製程所生產的。
陽光、空氣、水,再加上二氧化鈦
在親身走訪期間,我很快就明白,這類技術進展對於一個社區有多麼重要。在我投宿的民宿裡,我發現Active玻璃在當地已是家喻戶曉,而且當地人閒話家常之際,聊聊皮爾金頓公司的股價(該公司的股價在二○○四年已經翻漲了一倍)就像聊天氣一樣稀鬆平常。
Pilkington Activ玻璃是由位於拉森(Lathom)的皮爾金頓研究中心開發出來的,研究中心距離聖海倫斯市約二十公里遠,是園區內一座碧綠光滑的避風港;在英國,像拉森這般恬適的工業園區已日漸稀少。幽靜的接待區綴滿優秀員工的表揚牌與社訓。皮爾金頓的資深工程師赫斯特(Simon Hurst)穿了件襯衫,襯衫繡著皮爾金頓和他自己的姓氏組成的花式圖案。
赫斯特和Activ玻璃的共同發明人桑德森博士(Kevin Sanderson)為我解說整個開發流程。Activ玻璃利用了二氧化鈦的神奇特性;二氧化鈦最常用做白色亮光漆的白色色素,另外它也具有非比尋常的光電特性。
二氧化鈦受到日光照射會產生「充電」效應,充電的表面隨後與空氣和水氣交互作用,產生一些能讓有機物質氧化的離子。這種過程稱為光催化作用,也就是說,二氧化鈦塗料能夠破壞任何堆積其上的有機物,可見它和蓮葉一樣具有自潔的能力。但和蓮葉不同的是,二氧化鈦塗料具有強烈的親水性。水在二氧化鈦表面上會形成一整面水膜,而不是一滴滴的水珠;等到表面呈垂直或某個特定角度時,水即迅速滑落,同時帶走先前被二氧化鈦分解掉的有機物質。
拿兩種方法比一比:雨水要帶走塵埃,塵土對水的親和力就必須大於對表面的親和力。要達到這個目的,就要盡可能降低塵土對表面的親和力(如蓮花效應),或設法讓塵土對水的親和力變得極強;後者聽起來希望不大,所以我們平常才需要藉助肥皂和清潔劑。不過,陽光照射二氧化鈦所產生的自由基,可以氧化一切的有機物(例如昆蟲、花粉、植物碎屑、鳥糞這類髒污物)。有機物一旦被氧化,就會溶解在雨水中而隨之沖走,二氧化鈦則不斷因陽光的照射而恢復其潔淨能力。
二氧化鈦的自潔能力自一九六○年代即為人所知,過去十年來,日本人又將它的用途發揮得淋漓盡致,例如用二氧化鈦製造自潔瓷磚,鋪設於臥室中,還拿來當做作醫療之用,甚至用來對抗惡名昭彰的抗甲氧苯青黴素金黃葡萄球菌(MRSA),這是一種對抗生素具有多重抗藥性的葡萄球菌。
赫斯特與桑德森於一九九○年代初期開始研發Activ玻璃,後來開發了一種技術,即當玻璃於熔融錫床上成形後,在溫度還很高(大約攝氏七百度)時就為玻璃鋪上薄膜。運用這種方法,便能塗上一層具有自潔能力的二氧化鈦,但無論二氧化鈦的厚度如何,玻璃總是不透明,因為二氧化鈦畢竟是白色的顏料。後來他們鋪上厚度小於二十奈米的超薄塗層,取得突破性的進展,使得這項製程趨於完美,做出來的玻璃完全透明。放在一面普通玻璃旁,它看起來比較容易反光且稍微偏藍色,但對所有目的與用途而言,它與普通玻璃無異。
桑德斯表示:「Activ已經抓住了人們的想像,但對許多人而言,玻璃還是玻璃;我們必須教他們思考,玻璃也能做其他的事。」事實上,儘管玻璃一度被歸類為平凡無奇、利潤不高的建築產品,但現已今非昔比。赫斯特說:「玻璃營業額的成長速度比國民生產毛額還快,而且已經持續了二、三十年,全球每年平均成長百分之四到五。只要看看建築趨勢便知,玻璃的運用從未如此普及。」
太陽底下有新鮮事壁虎步履穩健地攀爬垂直的玻璃壁面,等牠爬到天花板時就跨上去繼續爬,頭下腳上,毫無困難。從玻璃的另一面,你可以看到橫越牠們腳掌的組織橫紋,一會兒吸緊,一會兒鬆開,像迷你波浪舞般橫越腳掌的表面。蓮花的葉面出淤泥而不染,葉子長出水面時,所有泥屑都會滾落,猶如受到磁鐵排斥一般,留下潔淨的葉面。遠從大約四百公尺之外,你就能看見藍摩爾佛蝶豔麗的藍翅膀;那可不只是藍色,還閃爍著珍珠般的光澤,分析結果顯示,翅膀上面連一點藍色色素也沒有。藍摩爾佛蝶飛在空中會東躲西閃、猛然轉向;直到一九九六年,科學...