魔鬼沾的發明

 
2009/02/06 林天送 | 美國聖路易華盛頓大學化學暨神經科學系     38,036
 
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Velcro,中文叫魔鬼沾,或稱鉤毛搭扣帶(魔鬼氈,魔術貼,粘扣帶)。Velcro 是個註冊商標,由 2 個法文單字拼起來:velour(絨毛) 和 crochet(鉤子)。它是由 2 片尼龍絲織編而成,一片有微小的鉤子,另外一片有微小的環圈,把這 2 種布料疊壓在一起時,它們就牢牢地連結住了。

它是拉鏈的代替品,優點是耐用、質輕、容易拉開、可以清洗、顏色種類多等,因此幾乎搶走了拉鏈、鈕扣、鉤鉤和鞋帶的生意。

魔鬼沾的發明者是瑞士的喬治.梅斯倬(George de Mestral, 1907 ~ 1990),他在 1951 年申請到瑞士專利(#2,717,437)。梅斯倬出生於瑞士洛桑附近的小鎮,畢業於洛桑市的聯邦科技學院,獲電機工程學士學位。大學畢業後,在一家瑞士機械工廠當工程師。梅斯倬從小就有好奇心,手也非常靈巧,在 12 歲時,就自己設計組裝了一個玩具飛機,而且他老爸還幫他申請到專利。他的嗜好是爬山和打獵。

靈機一動

1948 年的秋天,梅斯倬帶著小狗到附近的小山蹓躂,小狗突然跑進一個長滿芒刺的小樹叢。梅斯倬為了找回小狗,也穿越那有芒刺的小樹叢,狗是找到了,但狗的毛皮都沾滿了芒刺小針。這些芒刺小針是小樹叢的種籽,你猜猜:樹叢長這樣帶有芒刺小針的種籽有什麼作用?原來,帶有芒刺小針的種籽要能貼附在動物毛皮上才能散播到遠處,這是自然界生物傳播繁殖的功能。

梅斯倬回到家裡,花了半天才把小狗毛皮上的芒刺小針清理乾淨,也才注意到自己的外套和褲子也貼附了芒刺小針,他得一個個拔掉,但是他又注意到他的皮鞋卻是乾淨的。他一時好奇,就用顯微鏡仔細觀察貼在衣服上的芒刺小針,發現這些芒刺小針擁有幾千排的微小鉤子,而這些鉤子又是整齊地連接在衣服的環圈紋路上。他把拔掉的芒刺小針再壓回衣服,它又和衣服牢牢貼附在一起。這個觀察使他靈機一動,如果能製造出帶有小鉤子和帶有小環圈的2種布料,就可以模仿這天然方法製造新型的鉤鈕。

於是梅斯倬專程跑到法國里昂市的紡織廠,找人製造他想像中的鉤鈕。里昂市是當時世界紡織工業的大本營,好幾家紡織廠的設計師都搖頭說不可能做出這樣的布料,但有一家小紡織廠的年輕設計師覺得好玩,就答應試試看。

經過不斷的嘗試和實驗,他們終於發現尼龍絲在紅外線照射下會產生堅硬的小鉤子。再經過精細的設計和品質改善,終於做出 2 種理想的尼龍布料:分別帶有小鉤和小環圈,把這 2 片疊壓在一起時,它們就牢牢地連結住了。如果用力壓按這 2 片布帶,它們會結合得更緊牢。如果要拉開,先用力拉起一小角邊,其餘的就很容易拉開來。

1951 年,梅斯倬的這項發明獲得瑞士的專利,次年就成立 Velcro SA 公司開始經營製造魔鬼沾。再經過製造程序和方法的改進,1955 年得到改良魔鬼沾的瑞士專利。雖然製造魔鬼沾的專利在 1979 年就失效了,但是 Velcro 的商標仍然有保護權。

擊掌回響

芒刺小針貼在衣服上是常有的事,平常人把它弄掉就不以為意了。許多生物學家也看過芒刺小針的小鉤子結構,但是只有梅斯倬會進一步仔細觀察,進而推想到鉤鈕的應用。其實他有過使用拉鏈的不方便經驗,如拉鏈脫節了;又有時候做冬天的戶外活動時,手凍得不容易拉上外套的拉鏈或繫鞋帶。因此他平時就有這些準備的心(prepared mind),一碰到機會就有聯想的能力,把「無」化為「有」,有「創造」的能力。他還能從自然界的生態,推廣「鉤」和「圈」的連接理論假設,用實驗去證明而對應了實際生活的「需要」。

這小故事也說明了發明家的一個特色:好奇、有準備的心、知道「需要」的問題所在、有創造能力去求證和執行自己的構想與理想。

深度閱讀
  1. Stefik, M. and B. Stefik (2004) Breakthrough, pp. 47- 50, MIT Press, Cambridge, MA.
  2. http://inventors.about.com/library/weekly/aa091297.htm
  3. http://www.velcro.com/index.html
  4. http://en.wikipedia.org/wiki/Velcro