好玩的科學怪咖

張珠容

一只淋濕的狗搖擺甩水多少次，才可以把自己弄干？蜜蜂的毛多還是松鼠的毛多？一匹賽馬排尿需要多少時間……當你看到這樣的問題，是一笑而過還是會認真思索一番？實際上，這都是科學怪咖佐治亞理工學院機械工程與生物系、物理學副教授胡立德重點研究的課題，他的研究團隊在2015年和2019年2次摘得“搞笑諾貝爾獎”的桂冠。

胡立德和女友第一次見面時，女友帶著一只咖啡色的貴賓犬。胡立德并不喜歡狗，卻驚訝于狗的超強甩水能力，它在1秒鐘就能令自己濕噠噠的毛發恢復干燥。胡立德用高速攝像機拍下狗甩水的錄像，然后發現，狗在1秒鐘之內可以甩水4次，且加速度是地球重力加速度的20倍，比賽車轉彎的加速度還要大。胡立德干脆就“狗狗甩水”這個問題進行深入研究，結果獲得更多有意思的科學冷知識。比如，狗狗為什么喜歡甩水？一只30公斤的狗，它的毛發可以藏半公斤的水。冬天時，水分會吸收狗身體的熱氣，消耗掉它一天進食量中1/5的能量。所以，怎么讓身體保持干燥對狗來說非常關鍵。又如，越小的動物甩水越容易還是越困難？貼在動物毛發上的水有表面張力，只有足夠大的離心力，才能夠掙脫這個表面張力。就像旋轉木馬，人站的位置越靠近中心，離心力越小;人站的位置越遠離中心，離心力越大。比如老鼠，它毛發半徑小，甩水離心力小，所以需要甩得更快來增加離心力。一只老鼠要想甩干自己，1秒鐘必須甩水30次才行，甩水頻率就比狗高了許多。

胡立德測量過很多動物的毛發，結果發現，人類大概有10萬根頭發，而一只蜜蜂居然和一只松鼠一樣，有300萬根毛。而毛越多，表面積就越大。一只蜜蜂毛發的表面積與一片烤面包相當，一只貓的毛發表面積與一張乒乓球桌相當，一只海貍毛發的表面積則與一個溜冰場相當。毛發表面積這么大，動物是怎么做清潔的？胡立德發現，一只蜜蜂每天要采的花粉是它自身重量的1/3，采蜜過程中整個身體都會被花粉覆蓋。他發現，蜜蜂2分鐘之內就可以把花粉抖得干干凈凈。它是怎么做到的呢？原來，蜜蜂身上毛與毛之間的距離與一顆花粉的直徑是一樣的，這樣花粉會被卡在毛發的表層。其次，蜜蜂身體的毛很硬，就像彈簧一樣，所以每次它用腿一刷毛就會把花粉彈開。如果它每4秒鐘刷一次身體，2分鐘內就可以把整個身體徹底清潔干凈。醫療行業的工程師受到胡立德關于蜜蜂體毛研究的啟發，發明了新型藥貼，并申請了專利。原來，平時用于外敷療傷的紗布表面很平，可以容納的藥量不多。工程師就設計了能放得下更多藥物的“帶毛藥貼”，幫助患者進行外傷恢復。

初為人父時，胡立德發現兒子和自己的排尿時間居然差不多，就深入研究“為什么成人和嬰兒排尿時間一樣”這個課題，并寫成文章投出。有人看到文章后留言給胡立德：“我的排尿時間過長，是不是需要看醫生？”胡立德還研究過貓舔毛的過程。受到貓舌頭突起的啟發，他發明了一把貓舌頭仿生梳子。這把梳子不會被頭發卡住，并且非常好清潔。通過研究“為什么蚊子不會被雨滴砸死”讓胡立德明白，有時候輕的東西反倒更安全。而借助這項研究，工程師可以改良設計，讓微型飛行器不易被雨滴或大風弄壞。

（責任編輯/劉大偉 張金余）