千變萬化的萬能「塑膠」 發現這神奇材料的工匠卻因它喪命

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塑膠擁有強大「取代能力」的原因,主要就是因為它的缺點少,而且能夠依據需求而千變萬化。塑膠量輕而質地堅固,成本低而可以大量生產。既可以透明,也可以著色,還能輕鬆打造成任何形狀。

如果想讓塑膠更輕,可以像發泡塑膠或聚氨酯泡沫一樣,讓塑膠含有空氣,這樣的塑膠不僅會變輕,還具有保溫作用。如果要讓塑膠變得更堅固,就要添加聚碳酸酯。塑膠加了聚碳酸酯後的耐衝擊力是一般玻璃的兩百五十倍,並且可以承受更嚴苛的條件,因此廣泛應用在CD、信號器與飛機材料上。

不耐熱是塑膠的最大缺點,但只要願意付出更高的成本,就能提高耐熱度。例如被稱為聚醯亞胺(Polyimide)的塑膠,就能夠耐高溫到將近四百度,也能忍受接近絕對零度的低溫,是探索宇宙時不可缺少的材料。

如果希望藥品能長久保存,那麼有聚四氟乙烯(譯注:俗稱塑膠王,也就是鐵氟龍)。因為鐵氟龍浸泡在濃硫酸亞強鹼中也不會受損,所以很適合用來製作科學實驗用的器材。最常見的用途就是利用其低磨擦系數,做成不易燒焦的不沾鍋,對日常生活有很大的助益。

由此可知,塑膠的強固與否,與添加的內容多寡和厚度也有關係。由於塑膠是純人工材料,所以會因為不同的設計而出現更多姿多彩的特性,可以發揮的空間很大,木材與金屬等材料無法比擬。若要說塑膠的缺點,那就是塑膠會因為太陽光照射而劣化,所以不耐長期使用。不過,這似乎正是現代消費社會的特徵。

扼殺塑膠的皇帝

是誰最早注意到塑膠有能夠取代其他材料的威力?這個人或許正是羅馬帝國的第二位皇帝提貝里烏斯(Tiberius Caesar Augustus)。出生於西元前四十二年,死於西元三十七年的提貝里烏斯,與耶穌生活於同一個時代。但是,兩千年前就已經有塑膠了嗎?請看以下這一則關於他的逸事。

有一次,一位工匠前來晉見提貝里烏斯,他準備獻給皇帝一個玻璃製的杯子。但當皇帝手拿著玻璃杯鑑賞時,這位工匠突然說「請把杯子還給我」。可是,這位工匠在取回杯子後,卻突然將杯子摔向地面。

每個見到工匠摔杯子的人,都認為杯子一定會摔得粉碎,但令人驚奇的是,摔落地面的杯子卻連一絲裂痕也沒有,只是像青銅器般有了一點凹陷。接著工匠還拿出一把小槌子,從杯子內側輕輕敲打凹陷處,讓杯子恢復原狀。

儘管細節稍有不同,但確實有多位作者記錄了這則逸事,所以這則逸事應該並非完全虛構。博物學者老普林尼(蓋烏斯.普林尼.塞孔杜斯,Gaius Plinius Secundus,二三~七九)在針對此事件的記述中,稱這個杯子是「軟玻璃」。在連化學這門學問的原型都還沒有誕生的那個時代,那位工匠是如何做出那個杯子的呢?遺憾的是,這已是永遠之謎。

提貝里烏斯問工匠:「除了你之外,還有誰知道這個杯子的製作方法?」工匠回答:「除了我之外,沒有別人知道。」於是皇帝當下便命令道:「把這個男人的頭砍下來」。「羅馬的塑膠」製法就在那名工匠人頭落地的剎那,永遠消失了。

提貝里烏斯讓工匠人頭落地的原因是,那樣的杯子一旦上市,無疑會打擊到以黃金為首的寶物價值,導致黃金與其他寶物的價格大幅下滑。提貝里烏斯繼承羅馬帝政開創者奧古斯都,是安定國家建設的重心人物。

從他的角度來看,工匠呈獻的「玻璃杯」或許會成為打亂好不容易確立的價值體系的新寶物,不妥善處理的話,恐怕就是傷害現存價值體系的危險因子。

提貝里烏斯之後,羅馬維持了數百年的命脈,如果從這一點思考,提貝里烏斯的決定或許正確。然而他的決定也讓這個透明、漂亮、可能可以任意變形並成形的材料,晚了將近兩千年才到人類的手中。這個對羅馬之後的歐洲文明發展可能有著巨大影響的新材料,在奪走發明者的生命後,便消失在歷史的黑暗中。

這樣的事情當然也會出現在現代吧?難怪人們常說大型企業不會有突破性的創新。在當今社會中,我們的確看過一些例子,因為已經建立起來的流通網與關係企業的阻礙,以及公司內部其他單位的排斥,突破性的發明種子再公布之前就已遭到扼殺,沒有問世的機會。曾經任職於製藥業界的筆者,就親眼見過那樣的情形。

所謂顛覆性的創新,或許是比發現材料的種子、將材料種子製作成形、呈現給世人更困難的事。那是思考不受既有概念限制,體內隱藏著某種異常能力,像是史蒂夫.賈伯斯(Steven Jobs,一九五五~二○一一)這樣的人物,才能辦到的吧。

*本文摘自《改變世界史的12種新材料:從鐵器時代到未來超材料,從物質科學觀點看歷史如何轉變,麥田出版​社出版。

【作者簡介】

佐藤健太郎

一九七○年出生於日本兵庫縣,東京工業大學大學院理工學研究科碩士課程結束後,曾任職於醫藥品製造公司的研究單位、東京大學大學院理學系研究科公共關係特任助教,現在是科普作家。二○一○年以《醫藥品危機》(新潮新書)獲得科學記者獎,二○一一年獲化學通訊獎。主要作品還有《改變歷史的元素之王──碳》(臉譜出版)、《藥王簡史》(大是文化)等等。

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