許多的工業都能與自然界、環境互相協調。今天我們來講仿生學，仿生學就是我們要「向蓮花學習」，本來所有的科學都是向自然界學習、模仿而來，並非人類所創造的。現在稍做改變來說明，大家都知道的「蓮花效應」，我想在座許多人以前高中時曾讀過〈愛蓮說〉，蓮花具有疏水且不吸水的表面，落在葉面上的雨水會因為表面張力的作用形成水珠，水跟葉面的接觸角就會大於140度，只要葉面稍微傾斜水珠就會滾落，上面的灰塵會被水珠一起帶走，這就是蓮花出淤泥而不染的原因，統稱蓮花效應。事實上現在工業上或都市建設上都已經在使用，世人對蓮花的效應的認知是：以前知道有這個效應，但不知原因為何。在1997年時，德國波昂大學植物學家對此做了一系列的研究，才知道蓮花主要是因為疏水性跟自我潔淨效應的關係，因此創造「蓮花效應」的名詞。
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而這個名詞也是他的專利。我們來看蓮花相，這是在高解析度的電子顯微鏡所觀察到的，在蓮花表面上有一個個隆起的小山包，上面長滿絨毛，在小山包上又長出一個個饅頭狀的凸頂；接著在蓮葉的表面，具有大概5到15微米的細胞突起表皮，表皮細胞上覆蓋一層直徑大概1奈米的蠟質結晶，所以蓮花有蠟質結晶又有絨毛，而蠟質結晶具有化學結構──疏水性。我們知道疏水是親油，疏油是親水。當水跟表面接觸時，會因為表面張力形成水珠，加上葉片表面結構的關係，降低了灰塵跟表面的接觸，所以灰塵就會跟著水珠一起被帶走。小山包之間會形成一層空氣，我們可以看到這是沒有空氣，而這是有空氣。這上面會有空氣，就會使得植物的葉面與水珠、灰塵的接觸面變小，不利於附著而滾出葉面。除了有蠟、微包之外，還有空氣才形成疏水效應，使得蓮花有自我潔淨的效果。在很多植物上面都可以觀察到這樣的效應，蓮花表面突起的一顆顆像饅頭狀的山包是特別多，如果是其表面比較平衡、均衡，沒有那麼多突起的話，那「蓮花效應」的效果會比較差。植物表面的微結構，有些表面較平坦。
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例如倪藤、赫蕉、林山毛櫸、玉蘭，表面沒有那麼突起，效果就會比較差。表面比較粗糙的植物，蓮花就是代表，另外芋頭、甘藍等很多其他的植物，其表面都有不同的粗糙面，只是粗糙面的結構不一樣。目前「蓮花效應」主要是用在防塵上，在建築物利用人工合成的方式，將特殊的化學成分加在塗料、建材或衣料裡，某些程度就可以達到自我潔淨的效果，來實現抗水性、厭水性以及防塵的目的。另外也可以當作功能性的服裝材料，例如油漆；看到右邊這張圖，下雨前的牆壁表面滿是灰塵，下雨後水珠就把灰塵帶走使之乾淨；另外也有奈米的衛浴設備，第一位發明者是日本的TOTO公司，TOTO公司製造的奈米馬桶具有「蓮花效應」。在馬桶表面塗上奈米的疏水性材料，使奈米馬桶具有表面的低汙染性，再加上疏水性的效果，當沖水時水珠滾動以去除髒汙，讓馬桶一直保持乾淨；除了馬桶外，亦有奈米浴缸、奈米臉盆等。另外一間日本的京都公司，也在高速公路兩側設置具有「蓮花效應」的隔音牆，因為高速公路車多而隔音牆又長時間暴露在外，沾滿灰塵且骯髒，可是下雨的時候，就可以藉由此特性讓雨水將其沖洗乾淨；還有隧道裡面也因為車子行駛的關係，堆積很多灰塵，但只要利用「蓮花效應」，在兩邊牆壁的磁磚上也可以如此使用。可是廁所的部分，會去吸附髒汙的並非磁磚，而是磁磚跟磁磚中間的白縫，亦可以利用「蓮花效應」做成白水泥，德國有一家公司就發明白水泥，塗在上面防止髒污就能保持乾淨。
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另外能做疏水性，也可以做親水性；疏水性就是有空氣，讓接觸角變大；親水性就是讓接觸角變小，所謂親水跟疏水就是表面具有喜歡水或討厭水的特性。疏水性是可以將灰塵弄掉，親水性亦可，只是功能是不一樣的；把植物表面的細微結構製作在磁磚上，可以得到超疏水性的表面，如果把通常所說的二氧化鈦薄膜鍍在玻璃或塑膠上，可以得到超親水性。二氧化鈦就是大家所提到的光觸媒，可是二氧化鈦有兩種結晶，通常我們的衣服或塑膠管，加入Rutile的結晶，但是沒有光觸媒的效果，還有一種是Anatase，另外大概市面上賣的95%的光觸媒是騙人的，真的二氧化鈦光觸媒，大多是日本在做的。接著介紹何謂疏水性：最底下就是接觸角大於120度為超疏水；如果80度到100度為疏水；10度到80度就稱做親水；小於10度便是超親水。利用二氧化鈦可以去做到超親水的階段，而為何大部分要用二氧化鈦做光觸媒？二氧化鈦除了具有親水的效果外，具有光觸媒以及很強的氧化能力，可輕易將有機物質去除。灰塵會沾在牆壁上或衣服上，除了和髒汙接觸外，另外的原因就是髒汙有油，如果把油分解掉那灰塵就會隨之掉落，所以利用二氧化鈦中催化的效果將油分解掉。
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廚房裡面很多油，把二氧化鈦塗在燈泡上將油分解，燈泡就能一直保持乾淨。事實上我開始做二氧化鈦是25年前，當初是奇異公司建議我能否把二氧化鈦塗在燈泡表面上讓它保持乾淨，卻造成一個燈泡多賣美金50分，乏人問津。因為購買時看起來都一樣，而且燈泡半年就壞掉，其實燈泡半年壞掉是故意的，目的是為了讓消費者再購買；台灣的燈泡在二、三十年前可以用一年，用一年的燈泡品質較不好，現在的燈泡不一樣可以用兩年，而且價格昂貴，就可以塗上二氧化鈦，我家的廚房燈泡和玻璃都用這個。另外現在的燈泡跟玻璃要做成透明的，塗上二氧化鈦後還是要保持透明，就跟塗上去的厚度有關；而二氧化鈦可以做到完全透明的薄膜，而且現在一般鈉玻璃的透光度大概90%，塗上二氧化鈦薄膜可以變成94%，手機上面透明度更高可以到98%；但是因為我們每天使用手機會留下指紋，二氧化鈦可以抗指紋其原因是：它既親水又疏水，會吸水、吸油，而指紋上有水、有油，同時利用二氧化鈦可以去除掉。可是我並非商人，我是做研究的，所以計畫的資源來自政府，等於是人民納稅的錢不能隨便利用；現在唯一使用二氧化鈦來抗指紋的是iphone的手機，其透明度很高可以達到98%，再塗上二氧化鈦(TiO2)薄膜便可以抗指紋，但是會有一個問題：因為現在很多手機解碼是用指紋，如果抗指紋就比較不能用。
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二氧化鈦經光照射後會親水，沒照光時則會變成疏水，可是大概要經過兩天的時間。水滴成為薄膜覆蓋在表面形成一層水膜，譬如洗澡時玻璃會形成一層霧，但具有親水性時會變成水滴、水珠就不會起霧，水滴會整個掉下來使玻璃保持透明。現在大部分大家的洗澡間裡面是用加熱，而車子上的玻璃是用一條一條的加熱將霧除掉，如果都塗上二氧化鈦薄膜就不必加熱，當水要形成霧時就會變成水滴掉落，具有除霧的效果；另外來看這輛日本的車子，所有日本的車子的照後鏡，都塗上親水性的二氧化鈦薄膜就能除霧，而親水性也可以用高分子，例如美國的車子是用高分子，日本的車子則是用親水性的二氧化鈦。另外高速公路的外牆塗上光觸二氧化鈦親水性或疏水性，都可以把霧、灰塵除掉，還有一個用途就是巨蛋上面的屋頂，也可以利用「蓮花效應」疏水跟親水性把髒汙除掉，接著是親水性的空氣清淨機、高速公路的隔音牆。現在最大的用途是在美國已經商業化，但台灣還沒有人在生產的「人工植牙」。人工植牙植上去後，需要讓肌肉跟打進去的鋼釘合在一起，就能使用親水性的藥物，塗上去後能促使肌肉生長較快，所以本來大概三個月才會長好，用親水性只要一個月左右。因為我騎重機時受傷，曾經開刀五次，這邊骨頭斷掉，醫生也很欽佩我，還說全台灣沒有人敢開刀五次，醫生叫我不要再開刀，但是也只有我太太看的到別人又看不到。總而言之，使用親水性，即使打上鋼釘，肌肉一個月左右就能長上去了；美國是兩年前已經開始用。所以在這邊提到的所有問題，只要利用疏水性、親水性都能使之更加完善，我的報告就到這裡，謝謝大家。
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Q&A：請問陳郁文理事長，您認為台灣的仿生學技術發展的前景如何?其實所有的科學都是仿生學，即是模仿生物，如同剛才的演講者所言：有許多事物都還不甚清楚，可是我們可以將科學、生物以及自然界的原理更進一步的利用。在台灣，其實已經在利用「蓮花效應」了，台灣目前有一家公司是用我們實驗室所用的「蓮花效應」去製造玻璃窗戶、燈泡，現在的燈泡壽命有兩年，但若貴二十塊大家還是願意買的，因此台灣已經有在使用「仿生學」的相關科技。我們再次謝謝我們上午所有講者的分享。