没有光脚踩过乐高的人,不足以谈人生

作者: 窗敲雨 何以袖手

来源: 果壳

发布日期: 2015-12-16

乐高积木因其硬度和尖锐的棱角,光脚踩上会带来极大的疼痛。文章解释了脚底的敏感性、体重产生的压强、以及乐高积木的材料特性(ABS塑料)如何共同作用,造成了这种疼痛体验。

乐高积木大概是全世界最受欢迎的玩具之一,不过它所带来的回忆却不总是美好的。如果你也曾不小心光脚踩上过那些散落在地上的乐高积木块,你一定很难忘记这种刻骨铭心的感觉。在网络上,我们也很容易找到那些被乐高虐待过的脚丫们的哀嚎。乐高踩起来是如此之疼,“祝你踩上乐高”甚至都成了一句可怕的诅咒。小小的塑料玩具积木为什么会有如此杀伤力呢?

对于这种疼痛,我们当然可以找出不少普遍适用的解释:脚底很敏感,和手指一样,脚底也是对触觉和痛觉比较敏感的部位,这对我们感知危险是很有帮助的。如果双脚感受不到疼痛,那情况才会更糟糕:一些糖尿病患者因为神经病变就会对脚上的痛觉感觉非常迟钝,他们很容易受伤和感染,但却无法及时察觉,有时候病变甚至会发展到不得不截肢的程度。

你把自己的体重(甚至还要加上走路时蹬地的额外作用力)都压在脚底下乐高积木小小的面积上,由此产生的压强肯定很要命。不考虑凸起的话,2*2的乐高积木上表面积约有2.5平方厘米,体重60千克的人压上去就能产生2352千帕的压强。当然,形状也很重要,如果你再算上凸起和分明的棱角,伤害值也就变得更高了。

乐高积木的生产过程其实很简单,只需使用一种叫“注塑机”的加工设备,将塑料加热熔融成可以流动的熔体,然后快速注入金属模具中,冷却之后就可以得到一块乐高积木了。从1963年开始,乐高公司就用一种叫做“ABS”的塑料替代初代版本的材料(醋酸纤维素)来制作这些拼插玩具了。

ABS是现在世界上最常用的五大通用塑料之一,它的化学名称是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,是利用丙烯腈(Acrylonitrile)、1,3-丁二烯(Butadiene)和苯乙烯(Styrene)三种单体分子共聚而成的。ABS的材料特性正好可以满足制作乐高积木的全部要求。

ABS是注塑工艺的绝佳搭档,其中的苯乙烯结构在受热熔融时可以为材料带来较低的粘度,为注塑生产提供充足的流动性;丁二烯结构的存在会为材料带来良好的韧性和抗冲击性能,特别是在低温下,塑料也不会变的很脆;而丙烯腈分子之间会形成强大的氢键作用,从而为材料提供刚性和硬度,这也使材料更加耐腐蚀。

在四千多牛顿的压力之下终于垮塌的乐高积木——啊哈,你也有今天!理论上说,如果把这样的小砖块一个个叠起来,直到最下面的砖块被压垮为止,那么将可以搭起3.5千米高的一座“塔”。当然,这样的结构实际上很不稳定,不过如果在每一层上多用点砖块加固,搭起三十多米的乐高塔还是完全没问题的。总的来说,踩到乐高积木的疼痛大概就是人类敏感的神经与性能优异的高分子材料之间产生的一点小意外。

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