為什麼在潮濕的天氣里，髮型更容易凌亂？

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不知道你有沒有注意到一個生活現象，那就是，在潮濕的天氣里，呆毛更容易翹起來，不容易打理，天氣潮很容易造成定型失敗。

而在乾燥的天氣，呆毛反而不容易捲起來。另外一個現象是，洗完頭以後，濕漉漉的頭髮實際上會變長一點。

隨著濕度增加，頭髮開始變得蓬亂。

這些普遍的現象背後的原理其實是一樣的，而且它曾經被用來製造一種非常有用的儀器，猜猜是什麼。

關鍵概念

氫鍵，濕度

材料和操作

幾根頭髮（最好是20厘米以上的）

吸管

尺子

硬紙板

圖釘

操作很簡單，做成下面這樣就可以了：

或者反過來做成這樣也可以：

以第一張圖為例：

1 把圖釘釘在硬紙板上（上圖中黃色圓點的位置）。

2 把下面的圖釘釘住一根吸管。

3 把頭髮繞在上面的圖釘和下面的吸管上。

4 現在可以開始試驗了。用吹風機把頭髮吹乾，在吸管指向的地方寫上「濕度低」幾個字；

用水把頭髮潤濕，在吸管指向的地方寫上「濕度高」幾個字。

所以你猜到了嗎，我們做了一個頭髮濕度計出來。

原理

我們製造的，是一種頭髮濕度計。

實際上，在濕度高的時候，頭髮會變長；在濕度低的時候，頭髮會變短。

利用頭髮的這種特性，瑞士物理學家和地質學家奧拉斯-貝內迪克特·德索敘爾（Horace Bénédict de Saussure）在1783年發明了製造了史上第一個毛髮濕度計（hair tension dial hygrometer），也叫伸縮式濕度計，用來預報天氣，沒想到吧。

奧拉斯-貝內迪克特·德索敘爾（Horace Bénédict de Saussure）

而且，這種頭髮濕度計因為性質可靠，製造方便，一直被用到20世紀60年代，直到後來被更加精細的電子濕度計取代。

為什麼頭髮的長度會隨著濕度變化？

實際上，頭髮的主要成分是角蛋白這種蛋白質，和指甲的成分一樣。

角蛋白本身會像彈簧那樣捲起來。

在頭髮里，角蛋白之間由2種力結合：1種是組成角蛋白的半胱氨酸（cystein）形成的比較強的交叉鏈接（cross-links），另一種是比較弱的氫鍵。

頭髮的角蛋白，角蛋白間的交叉鏈接（紅色）以及氫鍵（黃色）示意圖。

如果空氣濕度變大，或者頭髮里進了水，氫鍵就很容易斷裂，角蛋白「彈簧」就會被部分釋放，頭髮就會自然拉伸。如果把頭髮弄乾，那麼角蛋白之間的氫鍵就會再次形成。

當空氣濕度從0%增加到100%的時候，頭髮絲的長度就會增加2.5%。雖然頭髮絲增加的長度看起來不多，但是這種變化率非常規則，因此很適合用來指示環境濕度。

其實我們生活中就經常利用角蛋白氫鍵形成和斷裂的原理——把頭髮弄濕，拗造型再吹乾，就是讓角蛋白氫鍵斷裂再重塑的過程。

當然了，在潮濕的天氣里，好不容易吹出來的髮型容易原形畢露也是因為氫鍵斷裂，髮絲回到了自然捲曲的狀態。

現在常用的的電子濕度計的原理，主要是測量空氣的電容或電阻，因為空氣的電容和電阻會隨著空氣濕度變化。

電子溫濕度計

除了頭髮，你也可以用多種纖維替代。人們還曾用尼龍絲製造原理類似的尼龍絲型濕度計。

如果你是個可愛的短頭髮的小孩，家裡也沒有尼龍絲，那麼你還可以用其他簡單的天然材料來製作濕度計。比如，松果。

是的，松果和頭髮一樣，也可以指示環境濕度。

1997年，英國雷丁大學（University of Reading）大學仿生中心的學者發表在《自然》（Nature）上的一項研究發現，在天氣比較潮的情況下，長在樹上的松果就會合起來；如果天氣比較乾燥，松果就會打開。利用這點，松樹就可以傳播自己的種子。

泡在水裡，松果就合起來了。

為什麼天氣潮濕的時候，松樹不想傳播種子？

因為潮濕的天氣里，種子的播撒距離不會太遠。想想看下雨天種子會彈很遠么？

當然了，即使松果已經從松樹上掉了下來，它依然保持了這種隨濕度張合的性質。

利用松果的這種性質，雷丁大學的工程學教授 George Jeronimidis 設計了一種可以在室內濕度大的時候開窗，室內濕度低的時候關窗的類似於纖維素的材料。這樣不用浪費電力，就可以自動調節室內濕度了。

一天中，松果隨環境濕度張開閉合。