发布时间:2026-02-12
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可能是雷达和声呐的回声(波)测距、潜艇和大型船只的流线型设计这样的仿生学(Bionics)案例太出名了,让很多朋友对它产生了一些误区,以为这门学科只会在这些远离生活的大型设施上才能得到体现。但仿生学本质上只是通过对自然界早就拥有的特殊结构、行为和性状的研究和模仿,为我们提供解决现实问题灵感的学科,我们的日常生活用品当然也可以享受它所带来的革新。
实际上,今天的我们早极为广泛的使用许多仿生学成果了,我们衣物上的魔术粘扣、我们眼镜片的防雾功能、一些户外服装的防水层都或多或少的受到仿生学研究的推动,甚至在我们的一些日常用品上,还同时使用了多种仿生学成果。
你看,这是一把电动剃须刀,它算是最常见不过的日用品,毕竟每个褪去童稚的男人每天都要用到它;它也是最简单不过的日用品,毕竟它的唯一功能就只是剃胡子而已。这么一把简单又常见的剃须刀,也能因为用上仿生学的成果而发生革命性的变化吗?
今天,我们不妨通过拆解的方式,一起寻找剃须刀上的仿生学黑科技,看看它们是怎么解决我们日常剃须的难题。
平心而论,从被发明出来至今的近一百年里,电动剃须刀一直不算是个特别完美的发明,因为它虽然方便易用,但很难像手动剃须刀那样能彻底剃的干净,尤其是一些胡须浓密的男士,只依靠电动剃须刀很容易留下满脸胡茬,甚至面色都因此显得“铁青”。这在很大程度上是由于电动剃须刀的刀网导致的——为了避免高速运动的刀片伤害皮肤,电动剃须刀必须要笼罩刀网进行保护,这就导致电动剃须刀的刀片和胡须根部之间总是隔着一层刀网的厚度。
于是一个悖论出现了:刀网做的轻薄有利于更彻底的剃到胡子根部,但又可能影响它的坚韧程度,无法实现保护功能;刀网做的更坚固又会增加厚度,残留下来的胡茬会更长,剃须更不彻底。
在我们以往的思维里,可能会把实现这种“又轻又强”的愿景寄希望于新材料的使用上,但其实在自然界里,还有另一种特殊的解法,那就是通过特殊的混合网格结构来提升柔韧度和强度的兼容。
比如蜻蜓的翅膀,总是以大小不一形状各异的状态划分成许多小格,支撑起每个格子的翅脉为翅膀提供了刚度和强度,而它们划分的网格遵循一种完美的空间分割法——沃罗诺伊图。每个网格中都有一个唯一的特定点,每个网格中的任何一个位置到这个特定点的距离总小于到其他网格中特定点的距离,是的这种空间分割十分利于分散来自外界的作用力。
正是由于这些特殊结构,这副极轻薄的翅膀不仅可以承受自身高速扇动的冲击力,甚至在外界阵风的冲击下也能维持足够的坚韧性。吸取这种仿生学灵感设计的刀网,就能让我们在实现轻薄和坚韧的道路上更进一步。我的这部博朗9系剃须刀上使用的Optifoil™刀网已经可以做到0.056mm的惊人轻薄,这几乎是在材料科学的现状下,把轻薄和坚固的兼容做到了极致。
而仿生网格结构的刀网还有其他好处,因为刀网的最终目的是让胡须更方便的进入,以便于刀网下的刀片完成切割剃须,由于特殊结构的优势,组成刀网的“脉”就可以做到更纤细,同样面积的刀网就给胡子提供了更多可进入的空间,这也是在有限的面积上尽可能提升剃须效率的办法。
我们的胡子其实是个杂乱无章的状态,它们有许多只会像杂草一样横七竖八的倒伏在你的皮肤上,即便你提供了更薄、可用空间更大的刀网,可能无法奈何,这又该怎么办呢?别急,处理“杂草”这种事,自然界里也有的是法子。
实际上,许多食草动物在啃食植物纤维时,也会面临它们朝向不一不利于切割的问题,但它们已经演化出应对之道:在食草昆虫的嘴巴周边,还有一些功能不一的副肢,我们以蝗虫为例,它们除了使用带锯齿的上颚切割叶片,还利用下颚上的内颚叶聚拢叶片纤维方便切割,下唇上的下唇须还能托挡住零散纤维,再利用内颚叶重新聚拢起来送到上颚之间。在吃草这件小事上,蝗虫的进食系统早就演化出了十八般兵器!
按照这样的仿生学灵感,我们当然也可以用不同的刀网来应对不同状态的胡须。我自己手里的这台博朗剃须刀其实就是按照这样的仿生学灵感进行设计的:直立挺拔的短胡须?我们刚刚提到的Optifoil™刀网就能把它“一网打尽”,横七竖八的长胡须?就用先用可以左右横移的多面修剪器把它捋顺切割;匍匐在皮肤上的“顽固分子”?别急,这还设置了一套可以使用震动提拉胡须的劲能提毛修剪器来应对。而刚刚还倒伏的长胡须可能又因为被提拉切割残留下竖直的胡茬,那就再来一套Optifoil™刀网进行收尾。各个系统的分三亿体育平台工协作,从“杂草丛生”到“寸草不生”,其实就是分分钟的事儿。
要实现这样高效的剃须,还离不开剃须刀对面部不同角度的实时感知贴合。但人的脸偏偏是个形状复杂又会随着压力发生形变的部位,而且随着剃须过程的进行,各个区域的胡须密度又在不断地变化,单纯依靠蛮力把剃须刀压在脸上,搞不好只会适得其反,幸运的是,这个难题,我们同样可以依靠仿生学成果来破解。
生活在热带海域的儒艮是一种典型的海洋食草动物,它们的日常就是在近海浅滩上啃食连片的鳗草,不过,海底可不是一张理想的“餐桌”,这里的地势起伏不平,鳗草的生长密度也并不均匀,而儒艮宽阔的吻部又挡住了视线,它实际上并不能直接看到自己嘴巴下方的情况,如果只顾狠狠“埋头干饭”,很可能只吃下去一嘴泥沙。长久的演化后,儒艮的上唇前端神经变得异常敏感,依靠轻微的接触,儒艮就能对泥沙和海草进行仔细的甄别。无独有偶,另一种海洋哺乳动物——海象也用类似的觅食感应系统,它们利用面部粗壮的胡须——晶须来细细甄别海底泥沙中的微小振动,以此发现潜藏在其中的贝类。
作为一种机械工具,剃须刀当然不可能拥有真正的触觉反应,但手头这部剃须刀可以以每秒160次的频率产生谐振声波,反馈回的信号通过32bit芯片计算分析,就能对剃须区域的形状和胡须密度产生积极反馈。而这些反馈又通过10向的刀头浮动,使每个刀网独立的贴合到精准部位施加轻柔压力。利用感应声波和力反馈信号,一台剃须刀也可以变得更敏锐智能。
剃须刀毕竟是一种卫生工具,如果使用后的清洗不到位,就很容易发生毛囊炎等问题。对比来看,手动的直列剃须刀结构非常简单,可以很方便的彻底清洗。手动的安全双面剃须刀虽然有了一些复杂结构,其中的一些还使用了多层刀片导致容易堆积污垢,但也可以频繁更换刀片刀头变相解决问题。
但电动剃须刀的清洁就很麻烦,作为一台小型电器,它的水洗必须要考虑密封防水问题;即便是可以全身水洗,过于复杂的结构也可能导致污垢藏匿在夹缝处苟存。而一般来说,越是功能全面的剃须刀,它的内部结构就越复杂、越难清洗。
不过,在我实际拆解这台博朗9系的过程中,逐渐就放下了对这个问题的担忧。作为一台旗舰级剃须刀,它的防水设计做的十分扎实,对包含电路、电池的机身本体的防水密封十分全面,全身水洗完全可以放心。而结构复杂的刀网、活动感应刀头组件部分,无死角的使用了另一种仿生学设计——“荷叶效应( lotus effect)”。
荷叶效应是人们很早就观察到的一种自然现象,也就是在荷叶等植物叶片上,很少会看到有水、污垢残留的痕迹,我们中国的古人也因此发出了 “出淤泥而不染”的感慨。但荷叶是如何能做到这一点,答案直到1997年才被德国学者揭晓:人们发现,荷叶表面有许多微米级的凸起,凸起上又附着了密密麻麻的纳米级绒毛和蜡质颗粒,在特殊的表面微结构和低表面能共同作用,水根本无法在叶片上立足——滴落到荷叶上的雨水只能和凸起的尖端接触,在表面张力的作用下就蜷缩成球形滚落,滚落的雨滴还能把荷叶表面的浮尘带走,这就是所谓的疏水性自清洁原理。
但是,荷叶效应为代表的疏水性自清洁材料虽然简单易用,但也不是万能的,恰相反,它还有许多明显的缺陷。比如疏水性材料对黏稠的有机质污渍和油污的自清洁效果极为有效,咱们的脸上可从来不缺少这些东西……
而根据我的实际观察,这些可水洗部位的表面不仅疏水,其实对油污也基本不附着,它显然是一种水/油双疏的材质。这种材料的要求比单纯的疏水材料更高,它需要在水和油对材料的接触角大于150°时才能实现,成本也比单纯的疏水材料更高,显然,它的设计者明白电动剃须刀清洁难这个痛点 ,也实实在在的把利用仿生学原理解决这个痛点放在了心上。
你看,这只是我对一台剃须三亿体育平台刀的简单拆解,而就在这样一个生活在常见物件儿身上,我们随手就能找到这么多的仿生学渊源,这也足够说明,透过仿生学这扇窗,我们已经从大自然的智慧中获取了何其多的启示,现在,你还认为仿生学是一门遥不可及的学问吗?
不过,能灵活的将通过仿生学获得灵感加以运用,则是另一个层面的事儿。在真正把这台剃须刀拆解完成之前,我其实也没想到会在一台剃须刀上见证这么多的仿生学故事,更没能预料到仿生学知识和卓越的工业设计结合可以这么彻底,对博朗在剃须这件小事上的执着,我也有了更深的认识。
更重要的是,这次拆解让我对未来的仿生学前景有了更多的期盼,或许,在无数个博朗这样的品牌孜孜不倦的追索中,我们能在更多的领域享受到仿生学带来的便利,或许到了那一天,“有趣的仿生学研究成果”就不需要再成为一个问题来探讨,我们每一个人,都能享受到它带来的便利。