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10種物質改變世界

為了解決真皮分辨的問題，作者米奧多尼克 這樣論述：

　　物質竟然如此不簡單，材料科學原來這麼有趣！ 　　 　　且看史上精采且重要的十種物質，如何改變了我們的過去，又如何蓄勢待發，準備改造未來！ 　　這其中有許多物質看起來實在太平常，讓我們幾乎忘了它們的存在，像是做衣服的布料、做工具的金屬、做罐子的陶瓷、溝通用的白紙，還有吃了開心的巧克力。然而，這些物質卻曾徹底改變了人類生活。 　　當然也有一些物質以怪得出奇聞名，例如人類已知最輕的固體「氣凝膠」、可以自行復原的金屬和能變成真正骨骼的植入物，這些都是會改變我們未來的劃時代新物質。 　　你會驚嘆，物質如何以獨特的方式，深刻影響我們每一個人。 得獎紀錄 　　2014年英國皇家學會科學圖書獎 　　A

mazon 2014年度科學類選書 　　《物理世界》2014年推薦最佳科普書 　　《紐約時報》2014年最值得閱讀的一百本書之一 名家與媒體推薦     　　我要很難為情的承認，我本來以為材料科學無趣又單調，但《10種物質改變世界》完全改變我的想法。現在我發現我會用手指滑過物質表面，然後發出讚嘆。米奧多尼克這本生動有趣的書完全改變了我看待世界的方法。──《華爾街日報》 　　我們覺得無聊、平凡，根本不值得一顧的東西，竟然有這麼多隱藏不現的奇蹟……也許早有人說過這些神奇的故事，以及其中相關的科學，但就像好的巧克力一樣，唯有米奧多尼克知道，要怎麼調出最好的味道。──《紐約時報書評》 　　這本書

對創造現代世界的物質，做了美好的描述。米奧多尼克寫得真好，即使是水泥，在他筆下都顯得閃閃發光。──《金融時報》 材料科學家米多尼克，以有感染力的熱誠，述說了紙、玻璃、巧克力、混凝土背後的歷史與科學。──《科學美國人》 　　我熬夜看完這本書，米奧多尼克的書寫如此充滿知識性，如此的熱情，他對物質的熱情如此顯而易見！──知名科學家與暢銷書《錯把太太當帽子的人》作者奧立佛‧薩克斯 　　混凝土、巧克力、紙張、陶瓷，這本書把這些日常生活中的物品，做了動人且充滿知識性的描述。──《拿破崙的鈕釦》作者之一，潘妮‧拉古德（Penny Le Couteur） 　　《10種物質改變世界》不僅揭露構築了世界的各

物質其後的神奇結構，還告訴我們隱藏其中的精采故事──科學記者昆丁．庫柏（Quentin Cooper） 　　《10種物質改變世界》提醒我，歷史學家可能花了太多時間在人說了和寫了什麼，卻沒花足夠的時間在建構現代社會的物質上。──歷史學家，丹．史諾（Dan Snow） 　　材料大師又出招了。馬克．米奧多尼克是天生的娛樂高手，以獨特手法結合了世界上各種物質的科學與感性，讓我們讀得興致勃勃。──史上最年輕的皇家工業設計師，湯瑪斯．海澤維克（Thomas Heatherwick） 　　這本書實在太迷人了。一旦沉浸其中，你就會開始用米奧多尼克的眼睛看這個世界。我們平日生活習以為常的每一樣「物質」都隱

藏著豐富的故事。這本書讀起來真是愉快──理論物理學家，暢銷書《悖論》作者，吉姆．艾爾—卡利里（Jim Al-Khalili） 作者簡介 米奧多尼克Mark Miodownik 　　 　　倫敦大學院材料科學教授，英國皇家工程學會會士，並曾入選《泰晤士報》「英國百大影響力科學家》。 　　他樂於為大眾講解材料科學，且廣受歡迎，曾擔任多部紀錄片的主持人，包括英國國家廣播公司第二台製作的《發明的天才》。 　　2010年，他獲邀在科普界最負盛名的英國皇家科學院聖誕講座進行演講。 　　他也是倫敦大學學院的製成研究中心主任，這個中心裡有一座材料館，收藏了地球上最神奇的一些物質，並且和多所博物館共同推出互

動節目，合作夥伴包括泰特現代美術館、黑沃德畫廊和威康收藏館等等。 譯者簡介 賴盈滿 　　 　　倫敦政經學院科學哲學碩士，現專事翻譯，譯有《資訊》和《不大可能法則》等書。   目錄 前言  走進神奇的物質世界 1.不屈不撓的鋼 2.值得信賴的紙 3.重要的混凝土 4.美味的巧克力 5.神奇的發泡體 6.充滿創造力的塑膠 7.透明的玻璃 8.打不斷的石墨 9.精緻的瓷器 10.長生不死的植入物 更進一步  材料科學之美   前言 　　走進神奇的物質世界 　　 　　我站在地鐵車廂裡，身上有一道13公分、後來被醫師判定為穿刺傷的傷口汨汨滲血，我心想接下來該怎麼辦。那是19

85年的一個五月天，我在車門關上前跳進車廂，把攻擊者擋在門外，卻沒閃過他的攻擊，背上被刺了一下。傷口像遭利紙割傷一樣劇痛，而我看不到傷勢有多重。但身為英國人，又是中學生，我心中的難堪壓過了應有的常識。因此我非但沒有呼救，反而決定最好悶不吭聲坐車回家。這麼做很怪，但我就是那樣做了。 　　為了讓自己分心，別去注意疼痛和鮮血流過背部的不適，我試著回想剛才究竟發生了什麼。那傢伙在月台上朝我走來，向我要錢。我搖頭拒絕。他突然湊得很近，讓人很不自在。他盯著我說他有刀，他說這話時噴了幾滴口水，灑在我的眼鏡上。我順著那傢伙的目光望向他藍色連帽夾克的口袋，發現他一手插在口袋裡，口袋鼓了一塊。我直覺認為他只是虛

張聲勢，鼓起來的是他的食指。接著我心裡閃過另一個念頭：就算他有刀，也一定是很小一把，才塞得進口袋裡，因此絕不可能傷人太重。我自己也有小刀，知道那種刀很難刺穿我身上那麼多件衣服，包括我引以為傲的皮夾克、灰色羊毛西裝制服、尼龍Ｖ領套頭衫、白色棉襯衫，外加只打一半的條紋制服領帶和棉背心內衣。我腦中迅速浮現一計：繼續跟他說話，然後趁車門關上之前把他推開，趕緊上車。我看見車就快來了，確信他一定來不及反應。 　　一刀引起的機緣 　　 　　有趣的是我猜對了一件事：他真的沒有刀。他手上的武器只是一把用膠帶纏住的剃刀刀片。那一塊小鐵片不比郵票大，卻一口氣割穿了五件衣服，刺破我的表皮和真皮，一點阻礙也沒有。我後

來在警局看到那玩意兒，整個人愣傻了，如同遭催眠一樣。我以前當然看過剃刀，但那一刻卻發現自己根本不了解它。我那時剛開始刮鬍子，只看過嵌在比克牌橘色塑膠刮鬍刀裡的剃刀，那玩意感覺友善得很。警察問我兇器的事，我們之間的桌子微微晃動，剃刀也跟著搖晃，映著日光燈熠熠生輝。我清楚看見它的鋼刃依然完美無缺，下午那一番折騰沒有在上面留下任何刮痕。 　　 　　我記得後來要填筆錄，爸媽焦急坐在我身旁，不曉得我為何停筆不前。難道我忘了自己的姓名和地址？其實我是盯著第一頁頂端的釘書針瞧，很確定它也是鋼製的。這一小根其貌不揚的銀色金屬不僅刺穿了紙面，而且乾淨俐落，精準無比。我檢視釘書針的背面，發現它兩端整整齊齊對折收好

，把紙緊緊抱住。連珠寶匠也沒有這等功夫。我後來查到世界上第一把訂書機是工匠親手為法國國王路易十五打造的，每一根針上都刻著國王的姓名縮寫。誰想得到訂書機竟然有皇室血統？我覺得這釘書針真是「巧奪天工」，於是指給父母親看。他們兩人對看一眼，面帶愁容，心想這孩子一定是精神崩潰了。我想是吧，因為怪事顯然發生了。那一天，我正式成了「物質迷」，而頭一個對象就是鋼。我突然對鋼超級敏感，發現它無所不在，其實只要開始留意，就會察覺確實如此。 　　 　　我在警察局做筆錄時，發現原子筆尖是鋼做的；我父親焦急等待，鑰匙圈啷啷作響，那也是鋼製成的；後來它還護送我回家，因為包住我家車子外殼的還是鋼，而且厚度比一張明信片還薄

。說也奇怪，那輛小Mini平常很吵，但我覺得它那天特別乖巧，彷彿代表鋼為下午的事向我道歉。回家後，我和父親並肩坐在餐桌前，安靜喝著母親煮的湯。我突然停下來，發現自己正拿著一塊鋼片放進嘴裡。我把不鏽鋼湯匙吸吮乾淨，拿出來看著它發亮的表面。那勺面又光又亮，連我變形的倒影都看得見。「這是什麼材質？」我揮動手裡的湯匙問父親：「還有它為什麼沒味道？」說完，我把湯匙放回嘴裡仔細吸吮，確定它是不是真的沒味道。 　　 　　我腦中湧出了幾百萬個問題。鋼為我們做了那麼多事，我們為什麼幾乎不曾提到它？這材料和我們那麼親密，我們把它含在嘴裡、用它去除不要的毛髮、坐在它裡面到處跑，它是我們最忠實的朋友，我們卻幾乎不曉得

它如此萬能的訣竅。為什麼剃刀用來切割，迴紋針卻能隨意彎折？為什麼金屬會發亮，玻璃卻是透明的？為什麼幾乎所有人都討厭混凝土而喜歡鑽石？為什麼巧克力那麼好吃？某某材料為什麼外觀是那樣子、有那樣的性質？ 　　物質構築了我們的世界 　　 　　自從那天被人刺傷之後，我所有時間幾乎都沉迷在物質裡。我在牛津大學攻讀材料科學拿到博士，主題是噴射引擎合金，接著又到全球各地最先進的實驗室擔任材料科學家和工程師。我對物質愈來愈著迷，手邊收藏的特殊材料也愈來愈多。那些樣本如今都納入我跟同事好友賴芙琳（Zoe Laughlin）和康林（Martin Conreen）共同打造的物質館裡。其中有些怪得離譜，例如美國航太總

署的氣凝膠，成分有99.8%是氣體，感覺就像固態煙霧。有些具有放射性，例如我在澳洲一家古董店很裡面的角落發現的鈾玻璃。有些很小卻重得誇張，例如要費盡千辛萬苦才能從鎢錳鐵礦提煉鑄成的鎢條。有些雖然常見卻隱含不為人知的祕密，例如具有療效的混凝土。這座物質館目前位於英國倫敦大學學院的製成研究中心，裡頭收藏了上千種材質，呈現出建構我們這個世界，從住家、衣服、機器到車輛的各種原料。你可以用它們重建文明，也可以用它們毀滅世界。 　　 　　然而，我們還有一個更巨大的物質館，裡頭收藏了數百萬種材料，這是已知最大的物質館，而且收藏數量一直呈指數成長：那就是人造品的世界。 　　 　　這是我在我家屋頂喝茶的相片。這

張相片非常普通，但如果仔細觀察，就會發現它像一份型錄，列出了建構我們整個文明世界的各種物質。這些物質很重要。拿掉混凝土、玻璃、織料、金屬和其餘材質，我就只能光溜溜的飄在空中發抖。我們或許自認為文明，但文明絕大多數得歸功於豐饒的物質。少了物質材料，我們可能很快就得和其他動物一樣為了生存而搏鬥。因此從這個角度看，是衣服、住家、城市和各式各樣的「東西」讓我們成為人（只要去過災區就知道我在說什麼），而我們用習俗和語言讓它們具有生命。因此，物質世界不僅是人類科技與文化的展現，更是人類的一部分。我們發明物質、製造物質，而物質讓我們成為我們。 　　文明世代就是物質世代 　　 　　從我們對文明發展階段的劃分

（石器時代、銅器時代和鐵器時代），就可以看出物質對我們而言有多麼根本和重要。人類社會每一個新時代都是因為一種新物質出現而促成的。鋼是維多利亞時代的關鍵原料，讓工程師得以充分實現夢想，做出吊橋、鐵路、蒸氣機和郵輪。修建英國大西部鐵路與橋樑的偉大工程師布魯內爾（Isambard Kingdom Brunel）用物質改造了地景，播下現代主義的種子。 　　 　　二十世紀常被歌頌為矽時代，是因為材料科學的突破帶來了矽晶片和資訊革命。但這個說法忽略了其他五花八門的嶄新材質，它們同樣改寫了現代人的生活。建築師運用大規模生產的結構鋼和平板玻璃建起摩天大樓，創造出新的都市生活型態。產品和服裝設計師用塑膠徹底轉變

了我們的住家與穿著。聚合物製造而成的賽璐珞催生了影像文化一千年來的最大變革，也就是電影的誕生。鋁合金和鎳超合金讓我們製造出噴射引擎，使得飛行從此變得便宜，進而加速了文化互動。醫用和齒科陶瓷讓我們有能力重塑自己，並改寫了殘障與老化的定義。整形手術的英文是plastic surgery，而plastic有「塑膠」的意思，這顯示物質往往是新療法誕生的關鍵，從器官修補（如髖關節置換手術）到美化外表（如矽膠隆乳）都是如此。德國著名解剖學家馮．哈更斯（Gunther von Hagens）博士展出人體標本的「人體世界展」，也展現了新穎的生醫材料對文化的影響，促使我們思考自己生時和死後的物質性。 　　 　　

人類建構了物質世界。如果你想了解其中奧祕，挖掘這些物質來自何處、如何作用，又如何定義了我們，這本書便是獻給你的。物質雖然遍布我們周遭，卻往往面貌模糊得出奇，隱匿在我們生活的背景之中毫不顯眼，乍看很難發現它們各有特色。絕大多數金屬都會散發灰色光澤，有多少人能分辨鋁和鋼的差別？不同的樹木差異明顯，但有多少人能說出為什麼？塑膠更是令人困惑。誰曉得聚乙烯和聚丙烯有什麼差別？但更根本的問題或許是：這種事有誰在乎？ 　　 　　我在乎，而且我想告訴你為什麼。不僅如此，既然主題是物質，是構成萬物的東西，那我愛從哪裡開始都可以。因此，我選了我在屋頂的相片當成這本書的起點和靈感來源。我從相片中挑了十種物質，用它們

來說「東西」的故事。我會挖掘這十種物質當初發明的動機，揭開背後的材料科學之謎，讚嘆人如何用高明的技術把它製造出來。更重要的是，我會說明它為何重要，為何少一物便不能成世界。 　　 　　在發掘的過程中，我們將發現物質和人一樣，差異往往深藏在表面之下，大多數人唯有靠先進的科學儀器才能略窺一二。因此，為了了解物質的性質，我們必須跳脫人類的經驗尺度，鑽進物質裡面。唯有進入這個微觀世界，我們才能明瞭為何有些物質會有味道，有些則無；有些物質上千年不變，有些一曬太陽就發黃變皺；有些玻璃可以防彈，但玻璃酒杯卻一摔就碎。這趟微觀之旅將揭開我們飲食、衣著、用具和珠寶背後的科學，當然還探索了人體。 　　 　　不過，微

觀世界的空間尺度雖小，時間尺度卻常常大得驚人。就拿纖維和絲線來說，它的尺寸和頭髮差不多，是細得肉眼幾乎看不見的人造物，我們可以用它來製造繩索、毛毯、地毯和最重要的東西：衣服。我們身上穿的牛仔褲和所有衣服都是微型纖維結構，許多式樣比英國的巨石陣還古老。人類歷史都記載衣服能保暖、庇護身體，還能穿出時尚。但衣服也是高科技產品。二十世紀發明了強韌的纖維，讓我們可以製作太空衣保護登陸月球的太空人，還有堅固的纖維可以製造義肢。至於我，我很開心有人發明了一種名叫「克維拉」的高強度合成纖維，可以製作防刀刺的內衣。人類的材料技術發展了幾千年，所以我會在書中不斷提到材料科學史。 　　10種改造世界的物質 　　

　　本書每一章不但會介紹一種新材質，還會提供一個認識物質的不同角度。有些主要從歷史出發，有些來自個人經驗；有些強調物質的文化意含，有些則強調科技的驚人創造力。每一章都是這些角度的獨特混合，理由很簡單，因為物質太多種也太多樣，我們跟物質的關係也是如此，不可能一概而論。材料科學是從技術層面了解物質的最強大、最統合的理論架構，但重點還是關於材料，而不是探討科學。畢竟所有東西都是由別的東西製成，而製造東西的人（藝術家、設計師、廚師、工程師、家具師父、珠寶匠和外科醫師等等），對所使用的材料及物質都有屬於自己的情感、感覺和運用方式。我想捕捉的就是如此豐富多樣的材料知識。 　　 　　例如，我在討論紙的那一章

用了許多角度，像快照一樣呈現，理由不只是紙有各種型態，還因為幾乎所有人都以許多方式在用紙。但在討論生醫材料的那一章，我卻鑽入了「人類物質自我」（也就是人體）的最深處。這塊領域正迅速成為材料科學的處女地，不斷有新材料出現，開啟了名為仿生學的全新世界，讓人體得以借助植入物而重建。這些植入物都經過設計，可以「聰明的」融入肌肉和血液的運作中。它們誓言徹底改變人和自我的關係，因此對未來社會有深遠的影響。 　　看不見的微觀世界影響大 　　 　　由於萬物都由原子組成，因此我們無法不談原子的運作原理，也就是人稱量子力學的理論。這表示我們一旦進入微觀原子世界，就必須完全捨棄常識，開始談論波函數和電子態。愈來愈

多材料從這個微觀尺度創造出來，而且這些材料看起來幾乎無所不能。運用量子力學設計而成的矽晶片已經催生了資訊時代，而以同方式設計的太陽能電池很有潛力只靠陽光就能解決能源問題。不過革命尚未成功，我們還在使用石油和煤炭。為什麼？在這領域有一個明日之星—石墨烯，我會試著用它來解釋太陽能發電的限制。 　　 　　簡而言之，材料科學的基本概念就是：看不見的微觀世界若有變化，那麼在人類的尺度中，物質行為也會跟著改變。我們的祖先能做出銅和鋼之類的新材料，就是因為碰巧矇到了這個過程。差別只在於老祖先沒有顯微鏡，看不見自己在做什麼，但這只讓他們的成就顯得更加驚人。比方說，敲打金屬不只會改變它外在的形狀，還會改變它內在

的結構，因此若用某種方式敲擊，金屬的內在結構就會有所改變，使它變得更硬。我們的祖先從經驗中學到了此事，只不過並不知其所以然。人類的材料知識從石器時代開始就不斷累積，但直到二十世紀才掌握了物質的真正結構。然而，蘊含在鑄鐵和其他工藝裡的經驗知識依然重要，而本書提到的物質也幾乎都是經由我們手腦並用才發現和認識的，因此認識物質不只要靠腦袋，也靠雙手。 　　 　　人在感覺和生活上都和物質建立了關係，這帶來了許多奇妙的結果。有些物質雖然有瑕疵，我們卻愛不釋手；有些材料很實用，我們卻深惡痛絕。就拿陶瓷來說吧。陶瓷是餐具的原料，我們的杯碗瓢盤都是陶瓷做的，無論住家或餐廳，少了陶瓷就不完整。 　　 　　人類從幾

千年前發明農耕以來就在使用陶瓷，然而陶瓷用久了容易有缺口、發生龜裂，甚至在不該破的時候摔得粉碎。我們為何不改用更堅固的材料，例如塑膠或金屬來製作碗盤和杯子？陶瓷在物理上有這些缺點，我們為何還對它不離不棄？許多領域的學者都在問這個問題，例如考古學家、人類學家、設計師和藝術家，但有一門學科專門有系統的研究人對物質的感官反應，並且發現了許多有趣的現象，那就是精神物理學。 　　 　　例如針對「酥脆感」所做的研究顯示，我們覺得某些食物好吃與否不只跟味道有關，還跟品嘗時的聲音有關，兩者同樣重要。這讓不少廚師受到啟發，開發出具有音效的餐點，而某些洋芋片商更進一步，不僅讓產品更酥脆，還讓包裝更會發出聲音。我在

介紹巧克力那一章會討論物質的精神物理學意含，同時說明物質的感官性一直是幾百年來人類發明創造的主要動力。 　　 　　這本書當然無法涵蓋所有物質，也無法盡述物質和人類文化的關係，而是概略介紹物質如何影響我們的生活，並且闡述即使單純如在屋頂上喝茶的活動，也必須倚賴複雜的物質網絡才能進行。各位不必到博物館就能領略歷史和科技如何推動人類社會，它們的影響此時此刻就在你身旁四周，只是我們多數時候視而不見。我們必須視而不見，因為要是我們整天用手指滑過水泥牆面，一邊發出讚嘆，肯定會被當成瘋子。但在某些機緣下你會陷入沉思：我在地鐵站被人刺一刀的那一刻，就屬於那樣的機緣，而我希望這本書也提供這樣的機緣，能讓你走進神

奇的物質世界。 　　 　　（摘自本書前言）   2 值得信賴的紙 紙在我們日常生活中太普遍了，讓人很容易忘記在人類歷史上大多數的時候，紙都是稀有的奢侈品。 我們早晨醒來睜眼就會看見牆上有紙，也許是海報或印刷品，甚至就是壁紙。我們走進浴室執行晨間的例行公事，通常會用上幾張衛生紙。這東西要是沒了，可會立刻變成大危機。 我們走到廚房，紙以五顏六色的盒子出現在這裡，不只裝著我們早餐吃的燕麥片，還充當響板，哼著快樂的早安曲。我們的果汁也裝在上蠟的紙盒裡，牛奶亦然。茶葉裝在紙袋裡，這樣才能用熱水沖浸，而且容易從熱水中取出。過濾咖啡用的也是紙。 早餐過後，我們或許會出門迎向世界，但此時很少不帶著紙做的鈔

票、筆記、書本和雜誌。就算沒有帶紙出門，我們也很快會拿到：紙做的車票、報紙、零食包裝，還有買東西的發票。 大多數人的工作都會用到大量的紙，雖然一直有人提倡無紙運動，可是從來沒有形成風潮，而只要我們還信賴紙張，拿它來儲藏信息，無紙環境就沒有實現的一天。 午餐會用到紙巾，少了它，個人衛生就會嚴重惡化。 商店裡到處都是紙標籤，少了它，我們就不知道自己買了什麼、價格多少。我們買的東西通常都會裝在紙袋裡，讓我們輕鬆帶回家。 到家後，我們有時會用包裝紙把買來的東西包好當成生日禮物，附上一張紙做的生日卡片，並用紙做的信封裝好。在派對上拍了照，我們偶爾會用相紙沖印出來，創造可留存的回憶。 上床前，我們會讀讀書

、擤擤鼻子，最後上一次廁所，跟衛生紙肌膚相親互道晚安，然後沉入夢鄉（搞不好會做惡夢，夢到世界上突然沒有紙了）。所以，紙這東西我們現在習以為常，但它到底是什麼？ 化身為筆記本 雖然筆記紙看起來平整、光滑、毫無縫隙，不過這只是假象。紙其實是由一大群極微小的纖維壓疊而成的，就像乾草堆那樣。我們感覺不到它的複雜結構，是因為紙在微尺度下加工過，所以觸感上摸不出來。我們覺得紙很光滑，就和我們從太空中看地球覺得地球很圓，近看才發現滿是山巒谷地一樣。 大多數的紙張都來自於樹木。樹能昂揚挺立，靠的是纖維素，這是用顯微鏡才看得見的細小纖維。纖維素憑藉稱為木質素的有機黏著劑相互接合，形成極為堅硬強韌的複合體，可以留

存數百年。

真皮分辨進入發燒排行的影片

整合溫度、壓敏、拉伸及氣流感測的 仿生毛髮皮膚感測器

為了解決真皮分辨的問題，作者蕭明慧 這樣論述：

本研究嘗試模仿人體毛髮皮膚結構，製備出具有多項感測功能、高性能的仿生毛髮皮膚感測器。毛髮感測器的設計以真皮層中毛髮及毛囊關係去進行設計，以CNT Coated Paper (CNTCP)作為感覺受器緊靠在作為毛髮的Polybutylene terephthalate(PBT)纖維旁，並且以矽橡膠(Silicone Rubber, SR)作為皮膚，製備出一仿生毛髮感測器。透過預拉伸的方式，使CNTCP 產生微裂紋，可使毛髮感測器更加靈敏。經預拉伸之毛髮感測器其靈敏度為未經預拉伸者的2500 倍，且穩定度大幅提升。該感測器除了能感測到各種接觸式的響應外，也能偵測到非接觸式的氣流訊號，且透

過自製的漸縮管套件，獲得的最小偵測流量為3 L/min (流速為 0.64 m/s)。 皮膚感測器則以隨機分布粗糙表面的砂紙作為模板，製備出具有CNT/SR 塗層的單面粗糙複合SR 薄膜，將兩層複合薄膜作為導電電極使用，中間夾有CNTCP 作為其導電橋梁以獲得皮膚感測器。感測器最大靈敏度為33.10 kPa-1，其最小偵測重量及壓力分別為6.2 mg 及0.25 Pa，同時進行1000 次壓力循環測試中，其具有穩定性與耐用性。此外，感測器具有快速的響應/恢復時間(25 ms 及37.5 ms)，且能感應到多顆米粒在極短時間內連續的撞擊。皮膚感測器具有多種感應功能，如拉伸、撫摸、溫度、氣流

、及靜電電荷的功能，特別的是，該感測器在撫摸感應具有良好的結果，即使是單根毛髮撫摸也能產生明顯的電阻訊號產生。同時也發現了皮膚感測器能偵測到靜電電荷，此兩項結果在文獻中少有報導。此外，開發了能夠放大氣流訊號的氣流收集器，氣流收集器的訊號放大比例最大為21.9 倍，使用氣流收集器進行微小氣流偵測，能成功偵測到大、中、中小、及小力道的關門氣流。同時利用氣流偵測結果成功開發出金庫防盜系統，無論是在門窗、通風口或是天花板，只要有不速之客入侵重要場所，產生微小氣流，防盜系統就能感應並即時發出警報。 將兩種感測器結合，作為仿生毛髮皮膚整合感測器。整合感測器在進行觸碰毛髮、按壓皮膚及吹風等動作時，能如

真實人體皮膚般有相應的訊號產生。透過整合感測器以毛髮觸碰材料表面，可成功分辨不同表面粗糙程度，因毛髮與皮膚的交互作用，皮膚感測器也有相對應的訊號，只是訊號強度相對較小。此外，整合感測器也能判斷材料軟硬程度，其毛髮與皮膚的偵測訊號變化類似上述材料表面粗糙之結果。

美容化妝品探秘

為了解決真皮分辨的問題，作者謝珍茗（主編） 這樣論述：

從皮膚的結構與功能開始講起，以方便大家科學正確地認識、分辨自己的皮膚類型，為正確選擇化妝品打下基礎；隨后系統介紹了清潔、保濕、防曬、美白、祛痘、抗衰老、面膜類、口腔類、發用及抑汗除臭類化妝品，並對化妝品的選購和使用方法給出了建議。本書旨在給廣大的化妝品使用者提供准確的、科普性的關於美容化妝品的知識，幫助廣大消費者掌握、豐富化妝品使用知識，以科學的角度看待化妝品，成為理智的化妝品選購者和使用者。《美容化妝品探秘》內容豐富，兼顧科學性和可讀性，可作為大家護膚和購買化妝品的指南，也可作為廣大本科生的通識課教材。謝珍茗，廣東工業大學輕工化工學院，講師，任教的專業基礎課有《有機化學》及《有機化學實驗》，

專業必修課《藥物化學》，專業選修課《生物催化的手性合成》和《手性合成與技術》，主講全校通識教育課程《功能性化妝品》等，主持並參與包括國家自然科學基金、校級科研項目，省部產學研合作項目的研究工作，發表科研論文十余篇，其中SCI及EI收錄3篇，核心期刊3篇1.主持國家自然科學基金「烷基酚類化合物免疫檢測方法的建立及其氧化降解研究」（23萬）2015.1-2018.12.主持廣東工業大學校博士啟動基金「固載聚芳醚型Janus樹狀分子的合成及其作為色譜固定相的應用」（2萬元）2009.1-2012.13.參與國家自然科學基金《基於鹵硫金屬簇的動態微孔配位聚合物的設計合成及性質研究》（項目編號21001

030，排名第二，19萬元），2011.1-2014.14.參與國家自然科學基金《手性硫醚功能化金屬羧酸配位網絡的設計合成及其性能研究》（編號21201042，排名第三，25萬元）2012.1-2015.15.參與廣東省教育部產學研結合項目《葡聚糖定量檢測試劑盒的產業化》（項目編號20070408002，30萬元）2009.1-2012.1 第一章緒論／001一、化妝品的定義與分類0021.化妝品的定義0022.化妝品的分類002二、化妝品的發展歷史與趨勢0051.化妝品的發展歷史0052.化妝品的發展趨勢005三、化妝品的原料0061.基質原料0072.輔助原料007四、

化妝品與人的關系009五、市場調查與分析010第二章化妝品皮膚學基礎／011一、皮膚的結構與功能0121.表皮 0122.真皮0143.皮下組織015二、皮膚的功能0161.保護作用0162.吸收作用0163.感覺作用0164.分泌和排泄作用0165.調節體溫的作用0166.代謝作用0167.免疫作用017三、皮膚的分類與護理0171.按皮膚類型分0172.按皮膚狀態分019四、正確的護膚步驟0221.日護理0222.周護理022五、皮膚的生物時鍾023六、學習實踐、經驗分享與調研實踐024第三章清潔功效化妝品／025一、潔面類化妝品0261.皮膚清潔的作用與原則0262.清潔類化妝品的分類0

263.潔膚的步驟0294.不同皮膚類型選擇清潔產品的原則0305.清潔產品的評價方法0316.清潔產品的使用誤區0327.學習實踐、經驗分享與調研實踐034二、卸妝類化妝品0341.卸妝產品的定義0342.卸妝產品的分類0353.卸妝產品的選擇0384.卸妝產品評價方法0385.卸妝化妝品的使用誤區039三、學習實踐、經驗分享與調研實踐041第四章保濕功效化妝品／042一、皮膚保濕的生理學基礎0431.從宏觀來看0432.從微觀來看044二、保濕化妝品的定義045三、保濕化妝品的有效成分0451.水性保濕劑0462.油性保濕劑051四、保濕化妝品的保濕機理0541.防止水分蒸發的油脂保濕05

42.吸收外界水分的吸濕保濕0553.結合水合作用的水合保濕0554.修復角質細胞的修復保濕055五、保濕化妝品的分類0551.保濕清潔護膚品0552.保濕面膜0563.化妝水（噴霧）0564.保濕凝露0565.保濕乳液0566.保濕面霜0567.保濕精華057六、保濕化妝品的評價方法057七、不同膚質選購保濕化妝品的方法057八、保濕化妝品的使用誤區058九、學習實踐、經驗分享與調研實踐060第五章美白功能性化妝品／061一、人類膚色的種類及影響因素062二、黑色素及黑色素細胞0621.黑色素細胞0622.黑色素0623.黑色素的形成與代謝0634.黑色素形成的影響因素064三、色斑的形成及

分類0641.色斑的形成0642.色斑的分類065四、美白的機理0661.細胞內抑制0662.細胞外抑制0683.外源性因素控制068五、美白活性成分介紹0691.化學類美白成分0692.天然美白成分0743.天然中草藥美白075六、不同類型色斑的美白成分選擇075七、不同膚質選擇美白產品的原則076八、美白產品的評價方法077九、美白產品的使用盲區078十、學習實踐、經驗分享與調研實踐080第六章防曬功效化妝品／082一、紫外線及對皮膚的影響0831.紫外線產生的原因0832.基本特征0833.紫外線對人體的影響0844.防曬的重要性085二、防曬化妝品的作用和分類0861.防曬化妝品的作用

0862.防曬化妝品的產品類型087三、防曬化妝品的主要活性成分0891.無機防曬0892.有機防曬089四、防曬化妝品的功效評價0901. SPF0912. IP0923. PA092五、防曬化妝品的評價方法092六、防曬化妝品的選擇原則0931.根據膚質選擇0932.根據季節、使用感官感受選擇0943.根據防曬功效選擇094七、防曬品使用方法095八、防曬誤區096九、曬后修復0981.日曬過度的皮膚護理0982.皮膚曬紅的急救方法0993.皮膚灼傷的急救方法0994.皮膚疼痛的急救方法099十、學習實踐、經驗分享與調研實踐100第七章抗痤瘡功效化妝品／101一、痤瘡概述及分類1021.痤

瘡1022.痤瘡的分類1023.痤瘡程度的分級103二、痤瘡的發病機制1041.痤瘡的形成過程1042.痤瘡產生的原因104三、治療痤瘡的有效藥物成分1061.抑制毛囊皮脂腺導管角化異常藥1062.抗菌消炎藥1073.抗雄激素藥1094.抗皮脂溢藥109四、痤瘡的治療方法1101.一般治療1102.藥物治療1103.中醫療法1104.物理療法1115.其他方法111五、抗痤瘡類化妝品評價方法112六、痤瘡性皮膚選購化妝品注意事項113七、學習實踐、經驗分享與調研實踐113第八章抗衰防皺功效化妝品／115一、皮膚的衰老及其原因1161.皮膚的衰老1162.皮膚衰老的分類1163.皮膚衰老的表觀表

現1164.皮膚衰老的原因及理論118二、皺紋產生的原因及其分類1211.皺紋形成的原因1212.皺紋的分型122三、抗衰除皺的作用途徑1231.作用於細胞及分子水平1232.清除自由基與抗氧化1233.抵抗紫外線1244.重塑皮膚結構124四、抗衰除皺活性成分介紹1241.影響組織細胞生長代謝的活性成分1252.提高皮膚保濕與修復皮膚屏障功能的活性成分1293.抗氧化損傷類物質1304.抵抗紫外線類物質1345.微量元素類134五、抗衰除皺化妝品的評價方法135六、抗衰除皺的其他途徑1351.手術除皺1362.電波拉皮1363.生物除皺1364.深層換膚術除皺1375.抗衰除皺食療方法137

七、學習實踐、經驗分享與調研實踐140第九章面膜制品／141一、敷面的目的和效果142二、以清潔為目的敷面制品1421.清潔面膜概述1422.清潔面膜的分類1423.清潔面膜的選擇145三、以保養為目的敷面制品的分類1451.保養面膜概述1452.保養面膜的分類145四、功效型敷面制品的分類1461.美白功效面膜1472.鎮定安撫功效面膜1473.抗老除皺功效面膜148五、特殊敷面制品1481.果酸1482.酶1493.海藻150六、清潔型膏狀敷面制品評價方法151七、自制面膜介紹1521.適合不同皮膚類型的自制面膜 1522.自制水果面膜1533.中藥面膜153八、面膜制品的使用方法1541

.洗完澡后敷臉效果最好1542.敷臉前先用精華液打底1543.鼻梁為中心，外圍要服貼1544.蓋上毛巾加溫，效果更好1545.拿下面膜紙后作按摩1556.敷臉后塗上乳液鎖住水分和養分1557.敷完臉以后敷脖子1558.袋里的精華液別浪費1559.面膜與按摩155九、學習實踐、經驗分享與調研實踐155第十章毛發用化妝品／157一、毛發的基礎知識1581.毛發的分布與作用1582.毛發的顏色與分類1583.毛發的結構1604.毛發的化學成分1625.毛發的生長1626.毛發的損傷及原因163二、洗發用化妝品1641.洗發用品概述1642.洗發產品的主要成分介紹1653.洗發產品的分類1674.洗發

注意事項168三、護發用化妝品1691.護發用化妝品概述1692.護發產品的作用原理1693.護發產品的分類1704.護發產品的選擇1715.護發產品的發展趨勢171四、整發用化妝品1711.整發用化妝品概述1712.整發產品的主要成分1723.整發產品的分類及作用特點173五、防脫發用化妝品1741.脫發的分類及產生原因1742.防脫發成分介紹176六、燙發用化妝品1781.燙發用化妝品概述1782.燙發的原理1783.電燙液1794.冷燙液1795.頭發拉直劑1826.燙發后的護理182七、染發用化妝品1821.染發用化妝品概述1822.染發制品的分類及性能要求1833.合成有機染料染發劑

1834.植物性染發劑1865.礦物性染發劑1866.頭發漂白劑1877.脫染劑1878.影響染發效果的因素1879.染發的危害188八、祛頭屑、止癢用化妝品1881.頭屑產生的原因及分類1882.祛頭屑成分介紹189九、脫毛類化妝品1891.物理脫毛劑1892.化學脫毛劑190十、對頭發有利的食品190十一、學習實踐、經驗分享與調研實踐191第十一章口腔類化妝品／192一、口腔與牙齒的基礎知識1931.口腔1932.牙體組織1943.牙周組織1954.常見牙病1965.常用口腔衛生用品197二、牙膏的配方與成分1971.基本組成1972.特殊添加劑1993.其他助劑2004.凈化水200三、

特殊功能性牙膏2001.含氟牙膏2002.含酶牙膏2013.抗菌消炎牙膏2014.脫敏牙膏2015.防牙結石牙膏2016.中草藥牙膏202四、牙膏的評價方法202五、牙膏的選擇與使用203六、牙膏的妙用203七、其他口腔衛生用品204八、保護牙齒的誤區204九、學習實踐、經驗分享與調研實踐205第十二章抑汗除臭功效化妝品／206一、體臭的概述207二、體臭產生的原因207三、體臭的程度208四、體臭的治療方法2081.手術法2082.物理抑制法2093.藥物外搽法2094.香辟驅臭法2095.家庭治療法210五、抑汗除臭化妝品概述2101.作用機制2102.產品類型212六、學習實踐、經驗分享

與調研實踐212第十三章化妝品的選擇和使用／213一、化妝品的選購原則2141.產品類型2142.產品價位2163.皮膚類型2164.依年齡、性別、季節和環境因素選擇化妝品2175.外包裝和生產日期2196.其他220二、化妝品的選用原則2211.化妝品的感官指標鑒別方法2212.不同化妝品的品質鑒別方法222三、化妝品的使用原則2241.化妝品的使用原則2242.化妝品的使用方法225四、化妝品的保存225附錄／227附錄1國內外化妝品公司簡介227附錄2表面活性劑及其性能一覽表231附錄3新型化學防曬成分232附錄4化妝品中抗過敏有效成分239參考文獻／242 「化妝品

學」一直是精細化工的主要發展方向，在不斷的改革中發展出三個層面：一是面向具有扎實化學基礎的化工行業從業者，重視化妝品原理與制備；二是針對醫學美容專業，偏重醫療美容技術；三是適合廣大讀者，內容通俗易懂，兼具科學性與趣味性。《美容化妝品探秘》全面論述不同功效美容化妝品的功能性機理、主要功效性成分、產品特點、性能評價及選擇標准等內容，對化妝品與皮膚的基礎知識，清潔、保濕、防曬、美白、祛痘、抗衰老、面膜類、口腔類、發用及抑汗除臭類特殊功效性化妝品均有系統介紹，並介紹了化妝品的選購和使用方法。本書擬在給對化妝品感興趣的廣大讀者提供准確的、科普性的關於美容化妝品的知識，幫助廣大愛美的讀者掌握、豐富化妝品使

用知識，洞悉化妝品全貌，以科學的角度看待化妝品，成為理智的化妝品選購者和使用者。本書內容豐富，論述較為詳盡，通俗易懂又切合實際，可供任何知識層面的讀者閱讀，也可作為高等院校非本科生的選修教材。本書還特意增添了化妝品評價方法、產品調研等內容，增加理論實踐的同時，旨在培養讀者運用知識解決實際問題的能力，培養自我更新知識、獲取知識的能力以及創新的能力。本書得到了廣東工業大學本科教學質量工程建設項目的資助，在編寫過程中，得到了廣東工業大學郭清泉、杜志雲教授的熱情指導，任潔儀等參與了資料整理和排版工作，在此表示感謝！鑒於作者的水平和經驗有限，書中難免有不妥之處，懇請讀者和同行批評指正。編者2016年7月

使用三維追蹤倍頻顯微鏡系統診斷日光角化症

為了解決真皮分辨的問題，作者潘益 這樣論述：

日光角化症（AK）是一種常見的由太陽光引起的皮膚病變。它通常會導致皮膚角質細胞增殖病變。日光角化症的治療非常重要。因為它是浸入式鱗狀細胞皮膚癌（SCC）的癌前病變徵兆。而且，隨著年齡的增大，人們患上日光角化症的機率會越來越高。日光角化症患者通常會有多個病灶區域。為了日光角化症精確地診斷，本文提出了使用倍頻顯微鏡系統（HGM）作為成像研究工具。倍頻顯微鏡系統提供次微米級別的分辨率，這對於組織病理學檢查是至關重要的。而且倍頻顯微鏡對生物組織造成很小的光學損傷。通過比較倍頻顯微鏡和傳統切片的影像，本論文旨在尋找它們細胞形態學上的一致性，來說明倍頻顯微鏡影像從某種程度上可以代替傳統的切片影像進行診斷

。5名年齡在70至93歲之間的日光角化症亞洲志願者（2名女性和3名男性）參與了這項研究。它含有1個離體樣品影像和4個活體影像。為了更好地進行臨床試驗，本文還發展了帶導光臂的可移動倍頻影像系統。在本文結果中，倍頻影像和傳統切片圖像均顯示角質層（SC）角化不全和角化過度現象。在棘層（SS）中，顯示不規則棘皮症，棘層結構異常，棘層細胞和細胞核的多形現象。在基底層（SB）中，均顯示基底細胞擁擠，細胞形態結構異常。在真皮中，倍頻影像還可以看出膠原蛋白組織日光彈性性變。此外，本文還說明了在倍頻圖像中發現的樹突狀結構細胞。本文的案例研究顯示，倍頻顯微影像有潛力成為日光角化症診斷的替代方案，也有助於醫師從事術

後追蹤。