這個方向的廁紙擦屁股才幹淨，你一直以來擦對了嗎？ | 科學DIY_風聞

【本文由公眾號“把科學帶回家”提供，ID：steamforkids】

相信你一定做過這件無聊的事——在嗯不出來的時候撕廁紙。

好吧，不要問我怎麼知道的。總之你會發現，廁紙，還有練習冊啊什麼的紙張通常從一個方向比較好撕，從另一個方向撕就會歪歪扭扭的。

這是為什麼呢？

關鍵概念

各向異性

材料和操作

幾張一樣的普通的紙

幾張廁紙

如果你家有宣紙，就更好了

夾子

我們的實驗過程很簡單，

把2張紙疊在一起，用夾子夾起來，然後像這樣拿着，你會發現，下面的紙和上面的紙好像“吸”在了一起，不會分開。

但是，如果你把兩張紙倒轉試一下，就會發現，下面的紙掉下去了…掉下去了…下去了…去了…

如果你覺得這是夾的位置有問題，你可以換一個角度夾這兩張紙，也可以換其他的紙試一試。

你會發現，當某面朝上時，兩張紙會吸在一起，但是另一面朝上時，兩張紙就會散開。

這太神奇了，究竟是為什麼捏？

原理

這個現象很神奇，但也很容易被人忽略。第一次接觸的話，不少人會以為，這是紙帶有靜電，導致同性相斥，異性相吸的結果。其實不然。

劍橋大學三一學堂數學研究的主持人時枝正（Tadashi Tokieda）解釋道，實際上，紙頭出現上面這種奇怪的現象，是因為工業製造的紙張屬於各向異性（anisotropic）的材料。

啥意思呢？各向異性是説普通的紙頭在不同方向上的性質是不一樣的。

舉個例子。你把你家的紙像這樣折，折2份。然後交錯着疊起來。

看到沒有？一個方向朝上的時候，下面的紙能托住上面的，但是翻過來以後，它倆就分開了。

其實，機器製造的紙在微觀上也有這樣微小的類似摺痕的紋路，它們叫做紙紋（grain），而造成這種紙紋的原因，是因為在機器造紙的過程中，纖維素會沿着紙漿鋪展的方向排齊。

因此機器製造的紙張具有各向異性，它們在某個方向比較好折，也比較好撕。這也是廁紙從一個方向上比較好撕的原因。廠商也故意讓廁紙的紙紋和撕的方向不一致，這樣你就只能沿着事先打好的洞撕廁紙了。

而且，當各向異性的機器造紙變潮濕的時候，不同方向上的膨脹程度也不一樣，所以一張機器造的正方形紙頭濕了以後，就會變成長方形的。

紙紋的方向（紅色）

所以，不管是捲紙還是一大張紙，只要是機器造的紙，就會像上面這樣的瓦楞紙一樣，在一個方向上互相“吸引”，在反方向上“排斥”。

話説回來，因為紙的各向異性，印刷廠在裝訂書籍的時候就要充分考慮到紙紋的走向。

大廠生產的紙張是長紋（long grain），也就是説纖維素的走向和長邊平行。一些紙張是短紋（short grain），也就是説纖維素的走向和短邊平行。

很多廠商會在紙的規格下方標註下劃線，以此突出紙紋所在的邊，如 10×15 就表示紙紋和10那個短邊平行。

一般來説，書脊的方向和紙紋的方向是一致的。如果不調配好每張紙的相對方向，很有可能一本書就會吸住，很難打開來。神奇吧。

書法家和水墨畫家也知道工業紙紋的弊端，他們明白這樣的紙張在運筆時不太流暢，不如手工製造的宣紙好用。

這是因為，傳統工藝製造的紙張的纖維走向是凌亂的，並不具有各向異性，而是各向同性的。換句話説，傳統紙張從任何方向上的性質都差不多，兩張傳統紙張疊在一起，就不會出現上面這種相斥相吸的情景。

對了，不知道你有沒有發現，如果紙紋和擦PP的方向垂直，PP可以擦得更乾淨哦！如果紙紋的方向和擦PP的方向一樣，那麼PP的乾淨程度就要打折了。

這是因為，紙紋方向的高斯曲率非零，很難彎折（扇子很難掰彎，但是可以折起來就是這個道理）。但是，把紙紋橫過來擦，就能完美貼合臀部啦。

擦，對了！趕緊告訴問你借紙的隔壁小夥伴吧！