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「2019年电子竞技展会」这个方向的厕纸擦屁股才干净,你一直以来擦对了吗? | 科学DIY

时间:2020-01-08 18:19:04   阅读:188  
[摘要] 第一次接触的话,不少人会以为,这是纸带有静电,导致同性相斥,异性相吸的结果。各向异性是说普通的纸头在不同方向上的性质是不一样的。如果不调配好每张纸的相对方向,很有可能一本书就会吸住,很难打开来。这是因为,传统工艺制造的纸张的纤维走向是凌乱的,并不具有各向异性,而是各向同性的。换句话说,传统纸张从任何方向上的性质都差不多,两张传统纸张叠在一起,就不会出现上面这种相斥相吸的情景。

「2019年电子竞技展会」这个方向的厕纸擦屁股才干净,你一直以来擦对了吗? | 科学DIY

2019年电子竞技展会,本文由公众号 “把科学带回家” 提供

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相信你一定做过这件无聊的事——在嗯不出来的时候撕厕纸。

好吧,不要问我怎么知道的。总之你会发现,厕纸,还有练习册啊什么的纸张通常从一个方向比较好撕,从另一个方向撕就会歪歪扭扭的。

这是为什么呢?

关键概念

各向异性

材料和操作

几张一样的普通的纸

几张厕纸

如果你家有宣纸,就更好了

夹子

我们的实验过程很简单,

把2张纸叠在一起,用夹子加起来,然后像这样拿着,你会发现,下面的纸和上面的纸好像“吸”在了一起,不会分开。

但是,如果你把两张纸倒转试一下,就会发现,下面的纸掉下去了…掉下去了…下去了…去了…

如果你觉得这是夹的位置有问题,你可以换一个角度夹这两张纸,也可以换其他的纸试一试。

你会发现,当某面朝上时,两张纸会吸在一起,但是另一面朝上时,两张纸就会散开。

这太神奇了,究竟是为什么捏?

原理

这个现象很神奇,但也很容易被人忽略。第一次接触的话,不少人会以为,这是纸带有静电,导致同性相斥,异性相吸的结果。其实不然。

剑桥大学三一学堂数学研究的主持人时枝正(tadashi tokieda)解释道,实际上,纸头出现上面这种奇怪的现象,是因为工业制造的纸张属于各向异性(anisotropic)的材料。

啥意思呢?各向异性是说普通的纸头在不同方向上的性质是不一样的。

举个例子。你把你家的纸像这样折,折2份。然后交错着叠起来。

看到没有?一个方向朝上的时候,下面的纸能托住上面的,但是翻过来以后,它俩就分开了。

其实,机器制造的纸在微观上也有这样微小的类似折痕的纹路,它们叫做纸纹(grain),而造成这种纸纹的原因,是因为在机器造纸的过程中,纤维素会沿着纸浆铺展的方向排齐。

因此机器制造的纸张具有各向异性,它们在某个方向比较好折,也比较好撕。这也是厕纸从一个方向上比较好撕的原因。厂商也故意让厕纸的纸纹和撕的方向不一致,这样你就只能沿着事先打好的洞撕厕纸了。

而且,当各向异性的机器造纸变潮湿的时候,不同方向上的膨胀程度也不一样,所以一张机器造的正方形纸头湿了以后,就会变成长方形的。

纸纹的方向(红色)

所以,不管是卷纸还是一大张纸,只要是机器造的纸,就会像上面这样的瓦楞纸一样,在一个方向上互相“吸引”,在反方向上“排斥”。

话说回来,因为纸的各向异性,印刷厂在装订书籍的时候就要充分考虑到纸纹的走向。

大厂生产的纸张是长纹(long grain),也就是说纤维素的走向和长边平行。一些纸张是短纹(short grain),也就是说纤维素的走向和短边平行。

很多厂商会在纸的规格下方标注下划线,以此突出纸纹所在的边,如 10×15 就表示纸纹和10那个短边平行。

一般来说,书脊的方向和纸纹的方向是一致的。如果不调配好每张纸的相对方向,很有可能一本书就会吸住,很难打开来。神奇吧。

书法家和水墨画家也知道工业纸纹的弊端,他们明白这样的纸张在运笔时不太流畅,不如手工制造的宣纸好用。

这是因为,传统工艺制造的纸张的纤维走向是凌乱的,并不具有各向异性,而是各向同性的。换句话说,传统纸张从任何方向上的性质都差不多,两张传统纸张叠在一起,就不会出现上面这种相斥相吸的情景。

对了,不知道你有没有发现,如果纸纹和擦pp的方向垂直,pp可以擦得更干净哦!如果纸纹的方向和擦pp的方向一样,那么pp的干净程度就要打折了。

这是因为,纸纹方向的高斯曲率非零,很难弯折(扇子很难掰弯,但是可以折起来就是这个道理)。但是,把纸纹横过来擦,就能完美贴合臀部啦。

擦,对了!赶紧告诉问你借纸的隔壁小伙伴吧!

亲爱的小伙伴们,

你有没有尝试“各向异性的纸”?

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