版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請聯(lián)系我們

話說雨季那把傘一一傘中有科技,奧秘藏多少?

科小二
原創(chuàng)
浙江省科普聯(lián)合會官方科普號,讓科普更靠譜。
收藏

一把傘,看似平凡,卻蘊含著豐富的故事。

它的演變不僅與科技息息相關(guān),還承載深厚的文化象征,寓意深遠,如詩般絢麗。

詩人戴望舒那首《雨巷》,所描述之場景,令無數(shù)人如癡如醉,渴望漫步其中,探尋那把傘的科技與文化痕跡......

傘的創(chuàng)制靈感印證
“發(fā)明創(chuàng)造的基礎(chǔ)在于自然界、生活生產(chǎn)乃至軍事作戰(zhàn)?!?/strong>

傘的起源涉及眾多考古材料和文獻記載,尚未有統(tǒng)一結(jié)論,但總體而言,與人類的生活、生產(chǎn)和戰(zhàn)爭密切相關(guān)。

傳說黃帝與蚩尤之征戰(zhàn),夏陽刺眼,塵土飛揚,黃帝命人搭起“華蓋”在戰(zhàn)車上,以蔽光擋沙,便于看清對陣。雖然華蓋不能折疊收放,卻被視為傘的一個起源。

荷葉的啟發(fā),也是傘的樸素淵源。大約四千年前,傳說有兒童遇大雨時,摘取大荷葉遮頭,雨珠滾落其凸面,啟發(fā)了人們的想象。蘇東坡有詩云:“荷盡已無擎雨蓋”。

古代文獻還記載一種用竹篾或棕皮制成的擋雨帽子,稱為“笠”,可謂傘的基礎(chǔ)。

而南宋文獻載有記述,魯班夫人云氏常往返田間送飯,常遇雨淋。魯班便仿造道路涼亭的樣式,裁制布料并安裝骨架和把柄,成就了“傘”的雛形。

傘的人體工程學、流體力學原理應(yīng)用
增強傘的適用性,抗風性

在傘的設(shè)計中,人體工程學原理的應(yīng)用極大地增強了其適用性和便捷性。人體工程學致力于理解人體工作能力及其極限,使得傘的制造更能與人體解剖學、生理學和心理學特征相契合。

【1】在制作傘的過程中,傘的骨架中軸高度尺寸的確定至關(guān)重要,必須同時考慮幾個關(guān)鍵因素:不能遮擋人的視線,同時需要有效地遮雨擋風。因此,傘骨架中軸的高度尺寸必須綜合考慮三個主要數(shù)據(jù):人的前臂高度、眼睛的高度以及傘面彎曲弧度內(nèi)中軸的高度。

【2】此外,一般來說,男士傘和女士傘在中軸高度上大約相差21毫米;人體在撐傘時的前臂活動范圍形成的角度大約在20~70度之間,通常取中間值45度。這些考量確保了傘在使用時水平和高度變化不大,提供了更為舒適和實用的體驗。

【3】為確保傘在遇風時穩(wěn)定且不被淋雨,設(shè)計傘面的曲率半徑必須精妙運用流體力學基本原理。適當?shù)那拾霃皆O(shè)計能夠增強傘的抗風性,避免反骨現(xiàn)象的發(fā)生。過大或過小的曲率半徑將導致傘面上下表面的壓力差異,可能引起向上的升力或向下的壓力,在風中使傘產(chǎn)生不穩(wěn)定的上下抖動,難以有效控制,從而帶來不便。

戴望舒筆下那把”油紙傘”的關(guān)鍵材料與核心技術(shù)

早在魏晉南北朝時期,油紙傘便初現(xiàn)端倪,宋代更是廣泛使用,甚至在《清明上河圖》市集中都有其身影,直至20世紀70年代逐漸淡出歷史舞臺。

【1】制作一把油紙傘需經(jīng)過幾十道復雜工序,其核心材料乃是精選的桐油,與其他物料混合熬制而成,特殊的配方乃是其制勝之道。
【2】油紙經(jīng)過桐油的涂抹后,變得柔韌耐磨,不僅防水而且耐高溫。而優(yōu)質(zhì)的棉紙則是其最佳選擇,其主要成分為精細的棉花纖維,細膩柔韌,吸油性極佳。濕糊技術(shù)則是將特殊的膠水涂抹在棉紙上,隨后再施以桐油,使得傘面具有透明而質(zhì)感強烈的特性,經(jīng)久耐用。

材料工業(yè)的科技進步,推動傘的現(xiàn)代化
1852年,英國的塞繆爾·??怂拱l(fā)明了鋼制傘骨,標志著現(xiàn)代傘的誕生。

現(xiàn)代傘的本質(zhì)在于材料科技成果的應(yīng)用。傘骨材料從鋼、鋁、塑料到樹脂纖維、有機玻璃等,融合了堅韌與輕盈的特性。新材料的應(yīng)用極大地促進了傘的機械化生產(chǎn)。

此外,新材料的研發(fā)和應(yīng)用也迅速延展至傘面材料,如極具科技感的PVC材料和含有防紫外線吸收劑的材質(zhì)等。


現(xiàn)代傘面材料的亮相可謂精彩紛呈,不僅顯著增強了傘的功能,還拓展了其審美空間,滿足了人們多樣化的需求。

研發(fā)折疊傘的兩個中國人當新材料大行其道,現(xiàn)代設(shè)計采用鋼管伸縮技術(shù),那么折疊傘就呼之欲出了。

1928年,德國科尼普斯所有者漢斯·霍普特發(fā)明了折疊傘,其便利性使其迅速流行起來。

然而,在中國,折疊傘的發(fā)展經(jīng)歷了一段特殊而富有創(chuàng)意的旅程。

1935年,龔星磊歷經(jīng)數(shù)年研制,成功制造出折疊傘,并獲得了專利。

1957年,北京師范大學的老焱若教授受到人體肘關(guān)節(jié)的啟發(fā),研發(fā)出了可折疊傘的設(shè)計,并由北京中孚廠開始批量生產(chǎn)。

中國人為折疊傘的研發(fā)創(chuàng)制,也走出了一條自己特有的創(chuàng)新創(chuàng)意路子,并為折疊傘的更廣泛應(yīng)用作出了積極貢獻。

當今現(xiàn)代生活日益豐富多彩,隨著更為多元另類的需求不斷產(chǎn)生,科技也同步迅猛發(fā)展,各種傘的設(shè)計和功能被不斷迭代創(chuàng)新。

記憶傘,照明傘,雙人傘,防滴水傘等等不斷涌現(xiàn),這些變化不僅滿足了多樣化的需求,也預示著傘的歷史將迎來新的發(fā)展階段。

作者:楊獻國,浙江省科普聯(lián)合會副會長,浙江省機關(guān)事務(wù)管理局原副書記、巡視員、省人民政府原參事。從事醫(yī)療工作10多年,品質(zhì)管理碩士,浙江大學光華法學院碩士生導師,國家二級公共營養(yǎng)師。

評論
祥和123
庶吉士級
學習傘的發(fā)展歷程
2024-06-24
科普中國俄體鎮(zhèn)023
太師級
2024-06-24
適應(yīng)性強的雕梁畫棟軍長
庶吉士級
中國人為折疊傘的研發(fā)創(chuàng)制,也走出了一條自己特有的創(chuàng)新創(chuàng)意路子,并為折疊傘的更廣泛應(yīng)用作出了積極貢獻。
2024-07-01