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魔术贴为啥粘得牢?因为显微镜下「手勾手」...

发表时间: 2019-07-28 22:00:05

关注: 7070

来源:有趣的制造,有删改

作者:CastAI

知道吗,魔术贴是仿生学的经典案例,仿自我们小时候拿来模仿忍者扔飞镖,去粘同学校服的苍耳。真的是,而且故事是 1941 年瑞士工程师梅思卓(George de Mestral)带着狗去山上狩猎,然后狗粘了一身的芒刺(和我们说的苍耳是类似结构不同品种的种子),就想到去研究这结构并发明出了魔术贴,一开始研发出来的还是棉质的,后来才优化为尼龙材质。


有同事说魔术贴可以贴头发,我还很....实在想不到怎么用...


此人还发来了灵魂手绘表示确实是可以贴头发的....



所以今天我们就来讲一讲,这个又可以贴头发,又可以贴衣服和鞋子的魔术贴吧!


工作原理


这是魔术贴在显微镜下的结构,一面是圈圈们,都是完整的环状结构;另一面是裁剪出口子的圈圈们 = 被做成了钩状的结构;两面一压紧,就能钩环相连紧固...


尼龙纺线


丝线用的就是尼龙材质,非常整整齐齐...


制作圈面


魔术贴的圈面和钩面的起点是一样的,都是用纺织方法先在布的表面做出圈圈。


这种神奇的纺织方法,简单说就是这样:

织布是横竖的线交叉编织的,同地理课说的横纬竖经。机器推动经线结成绒圈,这是使毛巾表面柔软并出现「绒绒」最关键的一步,也可以想象成是在毛巾表面打了 N 个小结。


环状结构


实际上的机器纺织的过程,就非常高速了。


正常速度下,看细节的制作魔术贴环状圈圈的过程。


慢动作之下,我们再仔细看看,能很明显看到一排小圈圈,就是这么成型的。


制作钩面


钩面的前期纺织和环面是类似的,来看一个显微结构,就是把这个闭合的圈圈割去一段,形成一个小钩子。


给环开口


钩面相较于环面来说,多了一个给环圈开口的过程。由于是尼龙材质,只需要给机器的接触刀面加热,就能快速熔断了。


这是后的布还很皱皱巴巴的,需要用热蒸汽把它熨平。


平整后,工人还要视察布面上是否有油污残留。


接着把勾面的布料绕着轴转,爱的魔力转圈圈~



裁断成条


然后就是请出我们厂里常见的切割滚刀,把纺织时联结到一起的魔术贴切分开来。


质量检测

魔术贴的质量检测就非常...自带BGM了。粘紧——撕开——测力,「撕啦撕啦」重复 N 遍继续测力,一个是测量粘合力度,一个是测量使用寿命。 好的魔术贴可以用几千次~


别的结构


魔术贴发明至今有 70 多年了,这中间也根据使用场景的不同,有过非常多的改良。比较有名的就是 3M 直接用热融的加工方式,做成香菇头造型的两个钩面去黏合,就再也不用分环面和钩面,就直接是两个钩面相互咬合。


香菇头咬合这种结构,其实就很像是拉链的咬合了,只是齿面从硬质的金属变成了柔性的塑料,然后拉链头的功能变成了我们的人手...

拉链是由一个固定原件(拉链头)和两条交错的轨道(链牙布带)组合构成,合上去就是让链牙相互咬在一起,分开来就是用锥形「劈」开连续扣合的链牙。


等等!还有话说


以前看过一个视频...是说美国特种兵的秘密,由于军服上有很多魔术贴的部分,夜战时如果要潜行的话,不小心撕开魔术贴,一公里外简直都会被听到动静...那要分享的一个诀窍,就是美国大兵如何撕开魔术贴的时候,还不会被人听到任何撕扯魔术贴的声音...我当时屁颠屁颠可开心的去看了,方法我也截图了...是「只要你在撕的时候,大吼一声,就可以了」哈...哈哈... funny ...这是一个有声音的动图...


文中 Gif 截取自 THE MAKING 视频 (295)《<マジックテープ>ができるまで》 和 YouTube 博主 xinli tan 的《美国特种兵的秘密,教你如何撕魔术贴的时候听不到声音》和日本 The Science Channel 频道的 THE MAKING 视频(188)《タオルができるまで》和 CBC(中部日本放送)创造之魂《浅野纺线》.


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