羅永浩鯊魚翻身 揭秘鯊紋的前生今世

原標題：羅永浩鯊魚翻身

今天晚上，那個自帶頭條屬性的胖子，把一個聽起來很好吃神乎其神的概念炒作成了熱點。在北京工業大學奧林匹克體育館舉行的發布會上，羅永浩公布了一項幾年前就問世的「新」科技——鯊紋。

鯊紋及真鯊魚皮 | Sharklet 官網

遊泳愛好者應該對「鯊魚皮仿生」這個概念不陌生。早在2000年，著名運動泳裝品牌Speedo（速比濤）推出了旗下首款以鯊魚皮為靈感的Fastskin泳衣，號稱模仿鯊魚皮表面的粗糙溝壑，以降低在水中前進時的阻力。這項新科技的最著名受惠者當屬泳壇名將，有「飛魚」之稱的菲爾普斯。

#一個好吃的tips：在日料裡，鯊魚皮會被用來磨碎山葵……#

Fastskin泳衣，是鯊魚皮仿生材料首次大規模公開亮相。它基於一個研究成果：即鯊魚能在水中高速前進，是得益於其表面特殊結構降低了水的阻力。但在過去幾十年中，科學家們始終懷疑這種微溝槽皮齒的自然結構是否真的有效。相關研究在這一問題上爭執不休已有三十年，讓這種十分粗糙的材料的功能成為了一個分外棘手的話題^[1]（關於這個爭論，可以參考果殼文章《啥？！鯊魚皮其實會增加阻力？》）。

儘管學術界有爭議，但在運動員看來，鯊魚皮泳衣的確提高了比賽成績。這項科技甚至改變了比賽規則：2009年，國際泳聯出臺了一部名為「杜拜憲章」的新規定，禁止在比賽中使用覆蓋全身的泳衣，並對材料厚度等方面提出了更細緻的規範。

除了阻力以外，鯊魚皮的另一項特性引起了另一群科學家的注意：其它大型海洋生物的皮膚表面，往往會被海藻、藤壺等小生物安家附著，而在鯊魚表面則罕有這樣的現象——因此，鯊魚皮的微溝槽結構，也成為抵抗微生物的靈感來源。

這就是羅永浩今天講的故事，鯊紋抑菌材料。

為什麼「鯊紋」可以抑菌？

討論微溝壑結構的抑菌原理，首先要理解當液體與固體接觸時，接觸面究竟是怎樣的。

我們知道，當一滴水滴在玻璃上，水會迅速在玻璃上鋪開，因此玻璃被認為是一種「親水」的材料；而如果在玻璃上通過電鍍或者噴塗一層特殊的薄膜，這時再滴上一滴水，可以讓水聚集成一個小水珠，我們會將這種薄膜稱為「疏水」的——疏水疏油的薄膜鍍層，正是讓手機屏幕不留指紋、保持光滑的重要配置。

在界面科學的研究中，將此類問題稱為「浸潤」，材料親水與疏水的區別，可以通過「接觸角」來判斷。滴在固體表面上的液滴，會在表面張力的做用下形成一個這樣的界面，在氣、液、固三相點處，氣液界面與固體表面所形成的夾角，就是液體與固體的「接觸角」，而隨著接觸角從大到小，液滴在固體表面將形成如下所示的不同形態。

左：接觸角θc；右：不同接觸角下的液滴形態 | wikipedia: Wetting

在理想的平面上，液體與固體接觸角的大小，可以根據楊氏方程計算：

γSG - γSL= γLGcos(θc)

其中，γSG 、γSL與γLG分別是固氣、固液與氣液之間的表面張力係數，它與表面自由能概念相近，但描述又有所不同……（老師：這個問題超綱了，考試不用考）。通常說來，表面自由能更低的固體表面，需要張力係數更小的液體才能實現浸潤，對水來說，很多表面就是不浸潤的。

影響接觸角的另一個重要因素是粗糙度。在粗糙的表面下，不浸潤的固液界面，將形成更大的接觸角。我們常常說的荷葉疏水，其中一部分就是來自粗糙表面的貢獻，而在粗糙表面上，區別於液體是否填充凹槽空隙，又會產生兩種不同的接觸方式。

圖丨Vice.com

這就是鯊紋用於抑菌的第一個原因：在鯊紋表面，更低的表面能可以減小液體汙漬與表面的接觸面積，所以汙漬難以在表面停留。

就算有汙漬停留，細菌也容易落入紋理間的縫隙，與其它細菌隔離開。當細菌個體分散開，無法形成細菌群時，細菌無法相互供給養分，難以繁殖，會很快死去。所以，沒有細菌群，就沒有生物膜，表面可以保持長久的清潔。

光滑表面與鯊紋表面細菌生長對比 | Medicaldesign.com

左邊是光滑表面，右邊是鯊紋表面，可以看到，光滑表面從一開始就能黏附更多的細菌，隨著時間的推移，光滑表面的細菌繁殖更快，形成更大的細菌群落。

根據鯊紋發明者，Sharklet公司的CTO，佛羅裡達大學教授安東尼·布倫南（Anthony Brennan）的論文結果，鯊紋可以抑制金黃色葡萄球菌的生物膜形成^[2]，可減少81%的大腸桿菌接觸傳播，減少76%的大腸桿菌繁殖^[3]。

這個紋理的設計也是經過不斷實驗而得出的結果。Sharklet紋理相比真實的鯊魚皮齒結構，在尺寸上小了二十多倍，其條紋寬度與間隙均為2微米，與細菌的尺寸接近。下面是布倫南博士曾經嘗試過的幾種紋理。經過不斷的實驗和比較，布倫南才選出了最優設計。

布倫南試過的紋理 | Schumacher et al. [4]

看起來很不錯，那它有用處嗎？

經過鯊紋表面處理的物品，不容易粘上髒東西，也不容易滋生細菌——這意味著，只要與「清潔」二字有關的東西，都能湊個熱鬧。

想像一下，如果鯊紋抑菌達到理想效果，那它會給我們帶來很多的方便。

對於生活中有潔癖的人，手機不會布滿指紋和油汙；共享單車的車把手再也不髒；冰箱再也沒有消散不去的異味。

對於健身愛好者來，健身房的器械、瑜伽墊再也沒有「別人的痕跡」。

對於精緻的豬豬女孩和男孩們，洗臉儀再也不會藏汙納垢。

對於醫生和病人來說，不需要任何藥物或者消毒劑，醫療器械、耗材使用的感染預防又能多一道有效屏障，且細菌存活產生的耐藥性又能大大減小。

……

多美好。

從11月12日到11月20日，羅永浩連發14條微博，問大家有沒有認識一些公司的管理層。他提到的公司覆蓋了母嬰、運動、冰箱（其中包括他的老朋友西門子）、旅行杯、衛浴、牙刷、情趣用品、鍵盤滑鼠、醫用矽膠、牙科醫療、皮具、家裝壁紙、隱形眼鏡、玩具、餐具。他像是要創造一個百貨帝國。

羅永浩在微博上開始頻繁提問一些商品品類及對應公司：

而到了11月20日，提問頻率達到了頂峰：

鯊紋是怎麼造出來的？

羅永浩有心用Sharklet佔領你的生活，但問題是，在不同材質、不同形狀的大面積上造出連續、無缺陷的2微米寬的精細結構，他打算怎麼造？

我們向Sharklet團隊打聽了一下這個問題。得到的回覆是——

鯊紋的製造工藝主要分為兩種， 注塑工藝和貼合剝離（離型紙）工藝。針對注塑工藝，Sharklet公司可以為各類商品的生產線提供經過鯊紋表面處理的模具，從而降低生產的邊際成本。貼合剝離工藝由造紙巨頭Sappi提供。

這兩種工藝都具有出色的可量產性。

這兩種工藝同樣具有良好的材料的兼容性，適用於塑料、PU、矽膠等材質，但暫時因硬度原因不適用玻璃和陶瓷。

對於加工過程中材料和模具可能存在貼合度不夠，導致填充氣泡的問題，Sharklet公司的徐斌傑博士表示，可以通過調整注塑參數來解決，且對於「產品使用過程中的磨損可能導致微塑料」的問題，所有量產的產品的生產線改造都會經過標準的成品檢測和耐磨測試等流程，以保證產品的質量，安全性。

徐斌傑博士展示了顯微鏡下普通瑜伽墊表面和鯊紋瑜伽墊表面。可以看到，普通瑜伽墊表面不規則，有許多孔洞，比光滑表面更容易殘留細菌，而鯊紋瑜伽墊表面是非常規則且光滑的紋路，由於微觀結構高度相同，相比傳統產品有更加細緻光滑的表面，或許可以在機械性能上帶來更出色的表現。

普通瑜伽墊（上）與鯊紋瑜伽（下）墊顯微圖像 | Sharklet

首席忽悠官羅永浩：

你信就有用，不信也有

現場觀眾再一次喊出理解萬歲，所以……我們要怎麼理解羅永浩的「鯊魚皮」？

嚴格地說，這次羅永浩發布的是一款略「虛」的技術，因為除了瑜伽墊，你沒有實實在在可以拿在手裡的單一標準化產品，發布會甚至沒有提供帶「鯊紋」技術的樣品展示（只給媒體送了瑜伽墊）。老羅自己在發布會上也說，一個先進技術在發明之後想要商業化，會經歷非常艱難的過程。

他舉例說，Sharklet與COOK做的鯊紋技術導尿管用了5年，而鯊紋技術導尿管也是普通導尿管價格的10倍。

「很多公司做著做著就沒有後來了……再後來就沒錢了。」老羅有點自嘲地說，「像有些公司一樣。」

因為太艱難，所以Sharklet在2017年被杭州公司Peaceful Union收購。後者找了一家皮革廠，做出來了可量產的有鯊紋的PU（人造革）產品（其實就是瑜伽墊），除此之外還有奶嘴等產品，也可以量產。

Peaceful Union遇到一個上門合作的神秘甲方。「就是我。」羅永浩稱一開始是幫彭錦洲解決小野電子菸的菸嘴問題。結果一不小心成了Sharklet的全球合伙人和首席忽悠官。

現在這位首席忽悠官再來自嘲或談情懷可能不太合適了。

2019年年底的羅永浩，一點都不留戀2012年的羅永浩。

羅永浩自己說這次發布會本質就是一個招商大會。我們現場觀感是：本質還是通過消費者（to C）倒逼品牌商（to B）。消費者會問「這個技術這麼牛，你們怎麼沒有使用？」以此倒逼品牌公司採用這個技術。

無論是發布會之前瘋狂發微博「求助」，還是現場乃至商業化授權事宜，高科技技術商業化落地是所有人最關心的問題。

首先是醫療領域。鯊紋是純物理微結構，僅此而已。能「騷擾、折磨細菌，但不殺死細菌」。老羅稱，鯊紋技術對任何「超級細菌」（比如耐甲氧西林金葡菌）都有用。

羅永浩說，目前可使導尿管的成本降低很多，有很好的製造業的資源人脈。

其次呢？「一切進嘴的都可以用。」比如明年開春你可能買到鯊紋技術的高端抗菌筷子。

其餘如體育用品（包括運動鞋）、冰箱冷藏室、錶帶，乃至情趣用品，但老羅很穩健，不「違反相關法律法規」，所以打碼了。

在商言商的老羅對現場143家品牌商說：「成本完全可控，歡迎相關行業的人找我們聯繫。」

接下來老羅就開始講Sharklet的市場優勢了，我們前方的同學們餓了。

先祝羅永浩先森能鯊魚翻身。

參考文獻

[1] Boomsma, A., & Sotiropoulos, F. (2016). Direct numerical simulation of sharkskin denticles in turbulent channel flow. Physics of Fluids, 28(3), 035106. doi:10.1063/1.4942474 [2] Chung, K. K., Schumacher, J. F., Sampson, E. M., Burne, R. A., Antonelli, P. J., & Brennan, A. B. (2007). Impact of engineered surface microtopography on biofilm formation of Staphylococcus aureus. Biointerphases, 2(2), 89–94. doi:10.1116/1.2751405

[3] Reddy, S. T., Chung, K. K., McDaniel, C. J., Darouiche, R. O., Landman, J., & Brennan, A. B. (2011). Micropatterned Surfaces for Reducing the Risk of Catheter-Associated Urinary Tract Infection: An In Vitro Study on the Effect of Sharklet Micropatterned Surfaces to Inhibit Bacterial Colonization and Migration of Uropathogenic Escherichia coli. Journal of Endourology, 25(9), 1547–1552. doi:10.1089/end.2010.0611 [4] Schumacher, J. F., Long, C. J., Callow, M. E., Finlay, J. A., Callow, J. A., & Brennan, A. B. (2008). Engineered Nanoforce Gradients for Inhibition of Settlement (Attachment) of Swimming Algal Spores. Langmuir, 24(9), 4931–4937. doi:10.1021/la703421v

採訪：普通醬、阿肯

作者：阿肯

編輯：普通醬，好了你不要再說了