原來70年前的隱形眼鏡是這樣製造的！

你知道70年前的隱形眼鏡是如何製造的嗎？當時想要戴個隱形眼鏡可不是件簡單的事，不僅需要量身打造鏡片，其過程還著實讓人瞠目結舌、膽顫心驚！令人深深體會到，想要愛美的同時也得具備不小的勇氣。

這段影片由英國百代新聞社（Pathé News）於1948年拍攝，紀錄了當時澳洲唯一的隱形眼鏡製造者彭林湯瑪士（Penrhyn Thomas）為一個女士製作隱形眼鏡的過程。首先，他先把一小杯的黏性物質倒在這位女士被麻醉的眼球上，經過2分鐘後，將凝固的黏性物質取下並將之烘乾以成為模具，然後在模具上面疊加一小片塑料透鏡，再加壓將塑料透鏡塑形成能貼合女士眼球的形狀，此乃隱形眼鏡之雛型。接著再刮去隱形眼鏡外圍多餘的部份，然後研磨鏡片內部，以確定鏡片之度數。最後，經過拋光等步驟，隱形眼鏡便大功告成。當時經過上述步驟製成的隱形眼鏡，已能在眼球上連續佩戴6至8小時的時間。

《隱形眼鏡的歷史》

隱形眼鏡在現今的社會已是常見、易得的物品，但最早的時候，它僅僅是一個想法，歷經幾百年來許多人的努力、創新和改良，才能從無到有，實現人類對大自然的探索和欲望的追求，終於讓鏡片能夠佩戴在眼球上，稱得上是近代的一大發明。

500多年前，在1508年的某一天，義大利博學者達文西（Leonardo da Vinci）把頭伸進盛滿水的半球型玻璃缸往下看的時候，發現原本看不清的物體變得清晰了，雖然那時候他並沒有意識到這個現象與矯正視力的關係，但他有將這一段構想畫成草圖，並闡述了相關的概念，就是這樣的一個偶然，令他寫下了隱形眼鏡發明史的開端，成為了隱形眼鏡理念的創始者。

1636年，法國哲學家與物理學家笛卡爾（René Descartes）提出與達文西相似的觀念，但他改用一根充滿水的管子，一端連接凸透鏡，另一端連接眼睛，把頭部向下的姿勢修正為抬頭往前看，就像是使用單筒望眼鏡一樣。

1801年，湯瑪士楊（Thomas Young）根據笛卡爾的主張，製造出第一枚隱形眼鏡，但還無法應用到人體上。

1827年，英國天文學家約翰赫塞爾（John Herschel）爵士提出了接近現代隱形眼鏡的設計，他把一個球面的玻璃薄片覆蓋在角膜上，在玻璃與眼睛之間注入透明膠，抵消不平的角膜表面，達到矯正眼睛散光的目的。但角膜是有感覺的，而沒有辦法接觸異物，因此他的想法並不能用在人體上。

一直到了1884年，利用麻醉的方法，隱形眼鏡的發展才有了重大的突破。

1887年，德國的玻璃工藝師穆勒（F.A. Muller）用玻璃吹製出世上第一枚隱形眼鏡，他將鏡片放入眼內用以保護患病的眼睛，眼科醫師阿道夫菲克（Adolf Eugen Fick）成功地讓這枚玻璃鏡片置放在角膜上。在此同時，德國的醫學生奧古斯穆勒（August Muller）也在進行鏡片的相關實驗，欲藉著玻璃鏡片來改善自己的視力，他在1889年所發表的論文中表示，儘管他可以讓鏡片放進自己的眼睛裡，但經過半小時後，眼睛就會產生劇烈的疼痛，但在這短短的半小時裡，他的近視的確獲得改善。

1909年，穆勒兄弟公司（Muller Brothers）開始生產玻璃吹製的隱形眼鏡。

1912年，蔡司公司（Carl Zeiss Company）也正式生產玻璃材質的隱形眼鏡。

1927年，廸克士梅尼（Dick Smellie）在英國驗配蔡司公司的鏡片，這時候的鏡片是屬於直徑較大的鞏膜鏡片。

1937年，匈牙利的 Istvan Gyorrfy 開始用聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate），俗稱壓克力塑膠（PMMA）來製造硬式隱形眼鏡。

1938年，莫倫（Mullen）和奧布克（Theodore Obrig）發展塑膠鏡片的技術，以PMMA製造出第一副全塑膠的隱形眼鏡。奧布克並提出用螢光劑來檢視隱形眼鏡與角膜表面的關係，開啟了現代隱形眼鏡的驗配方式。

1945年，諾門比爾（Norman Bier）獲得有打洞的硬式隱形眼鏡的專利，讓氧氣更容易穿過鏡片進入角膜，以增長配戴的時間。

1947年，美國眼鏡師凱文托赫（Kevin Tuohy）在偶然中發現鏡片並不需要覆蓋整個眼白，而且使用直徑小於角膜的鏡片，配戴起來會比原來的更為舒適，並可角膜更不易缺氧，他將之稱為「角膜鏡片」，並取得專利。

1950年，喬治巴特菲爾德（George Butterfield）提出隱形眼鏡後面應有多個邊弧設計，以適合實際角膜的表面。

1952年，法蘭克迪金森（Frank Dickinson）、索吉士（Sohnges）和傑克尼爾（Jack Neill）等人分別在英國、德國和美國，上市販售角膜鏡片。

1959年，約翰笛卡爾（John Decarle）創新推出硬式老花隱形眼鏡。 　

1960年，捷克斯洛伐克科學家奧托衛奇特勒（Otto Wichterle）研發了聚甲基丙烯酸羥乙酯（PHEMA）材質，一種吸水後會變軟，又能適合人體使用的親水性樹脂。

1961年，衛奇特勒用旋模的方法，製造出第一枚軟式隱形眼鏡。

1962年，喬治傑森（George Jessen）首先發現硬式隱形眼鏡可以改變角膜的弧度，並有降低近視度數的現象，成為角膜塑形的鼻祖。

1964年，佛雷迪伯奈特侯德（Freddie Burnett Hodd）設計出一系列經過計算的邊弧的試片組，作為驗配隱形眼鏡的方式，這技術被一直使用至今。

1965年，國立專利公司（National Patent Company）把軟式隱形眼鏡技術引進美國。

1966年，美國博士倫公司（Bausch & Lomb）利用旋模的方法生產軟式隱形眼鏡，並於1971年首先獲得美國聯邦食品醫藥管理局核准，在美國生產和銷售軟式隱形眼鏡，令隱形眼鏡產生劃時代的改變。由於軟式鏡片比以硬式鏡片舒適許多，且容易適應，深受配戴者的歡迎，因而迅速取代了硬式鏡片的市場。

1967年，美國光學公司（American Optical）使用車床來研磨製造軟式隱形眼鏡。

1972年，英國 Global Vision 公司推出長戴形軟性隱形眼鏡「Permalens」。

1974年，德國 Titmus Eurocon 公司生產 Weicon 散光軟式隱形眼鏡。

為了改善鏡片的透氧性能，一種加入矽的透氣硬鏡材料（矽酮丙烯酸酯，SA）於1974年誕生了。

1975年，波利瑪科技公司（Polymer Technology）把矽膠和氟化物加入 PMMA 聚合物內，產生氟矽丙烯酸酯（fluorosilicone acrylates，FSA），令鏡片的透氧性更佳。

1977年，以 Cellulose acetate butyrate (CAB) 為材質製造的透氣硬式隱形眼鏡面世，但透氣性不隹又不親水，市場接受度極低。

1977年，Barnes-Hind 公司生產軟式老花隱形眼鏡。

1979年，日本東洋隱形眼鏡公司的田中恭一發展矽水凝膠（Silicon Hydrogel）材料。

1982年，Danalens公司在丹麥生產了第一副拋棄式隱形眼鏡。

1982年，波利瑪公司的 Boston II（氟矽丙烯酸酯）獲得美國聯邦食品醫藥管理局核准，成為透氣硬式隱形眼鏡的通用材質。 　　

1986年，美國嬌生公司（Johnson & Johnson）利用鑄模大量生產軟式隱形眼鏡，讓成本大幅降低，並開始推廣拋棄式的隱形眼鏡，而獲得很大的迴響。

1987年，Pilkington 公司以同心圓方式設計老花隱形眼鏡（Diffrax bifocal）。

1987年，Wesley Jessen 公司推出美容用的角膜變色軟式隱形眼鏡。

1989年，理查胡地卡（Richard Wlodyga）設計反幾何弧，Contex 公司製造硬式的日戴型角膜塑形片，並於1995年獲美國聯邦食品醫藥管理局核准。

1997年，澳洲視光師約翰孟佛特（John Mountford）首先發表夜間角膜塑形的功效。

1999年，田中恭一的矽水凝膠專利到期後，嬌生公司改良矽水凝膠材料，生產高透氧的拋棄式隱形眼鏡軟片。

2002年，Paragon Vision Sciences 公司獲得美國聯邦食品醫藥管理局核准生產夜戴型角膜塑形片。

2005年，SynergEyes 公司研發出一種中間為硬，周邊為軟的混合式隱形眼鏡。

總地來說，隱形眼鏡一直在材質、生產技術、設計，和驗配方法等層面，不斷地突破，並追求創新和改良，使產品得以更加地多元、實用和安全。

《關於百代新聞社》

1894年，法國人查爾斯百代（Charles Pathé）與弟弟艾米爾百代（Émile Pathé）在巴黎創立了百代唱片公司（Pathé Records）。

1896年，百代兄弟涉足電影製作與發行，創設了百代兄弟公司（Société Pathé Frères），成為動態影像發展的先驅。

1902年，百代兄弟在英國倫敦創辦百代新聞社（Pathé News），專注於攝製紀錄片，並於電影院播放，但隨著電視機的發明與普及，百代新聞­社最終在1970年停止拍攝影片；在這數十年裡，百代新聞社累積了3500個小時的歷­史影像，所紀錄的事件超過了9萬筆。

「英國皇家學會這種科學共同體，之所以能夠在十七世紀出現，也跟歐洲一項技術的突破緊密相關。這就是十三世紀，意大利威尼斯的工匠發明的透明玻璃，它給後來的科學實驗提供了強有力的工具。

我們前面說過，科學研究強調實證，但人肉眼的觀察是有局限的。這個局限，就是因為玻璃透鏡的技術應用而不斷被突破。

1609年 ，伽利略製造了世界上第一個天文望遠鏡，不但看到了月亮上的環形山，也看到了許多前所未知的天文現象。這個望遠鏡就是用凹透鏡和凸透鏡組合而成的。後來，牛頓還發明瞭更有效率的反射望遠鏡。人們因為看到了更遠的新世界，物理和天文學被向前推進了。這是往遠處看。

另一個方向的工具，顯微鏡也製造了出來。荷蘭人列文·虎克第一次用自己做的顯微鏡觀察到了活的細胞。這個沒受過什麼正規訓練的布料商，最早觀察記錄了細菌、精蟲等等微小物體。之後，一個全新的微觀世界，也鋪展在人類眼前。

生物學的研究領域擴大了，除了做成透鏡、透明的玻璃，還製成了那個時代科學家常用的試驗器皿，比如試管、蒸餾瓶。化學家可離不開這些。
透明玻璃這種材料技術的突破，對現代科學的發生功不可沒。」

【罩蠟燭使水面上升的實驗 以前學錯了嘛？】
　　
大家以前上課是否做過/聽過這個實驗：在加了淺水的水盆中放直立的蠟燭，點燃後蓋上透明玻璃燒杯，被封在玻璃燒杯中的蠟燭逐漸熄滅，然後可以發現倒蓋的水杯內，水位上升，彷彿燒杯中佔五分之一的氧氣被消耗殆盡似的。
　　
但實際上造成水位上升的兇手竟然是......熱漲冷縮?! 底下的原文有詳解，也貼上實驗影片在下面留言處喔。

#竇娥冤 #兇手就在我們之中 #冤枉人家這麼久

【翻轉迷思──關於蠟燭燃燒】

作者│ 盧政良
台大物理博士，現任高雄中學物理教師、高師大兼任助理教授、物理教育學刊副主編。
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多年前教科書裡有個經典實驗「蠟燭燃燒、水面上升」，在淺盆中固定一根蠟燭，使之正立，並將水緩緩加入。在點燃蠟燭並蓋上玻璃容器後，瓶中水位開始變化，燭火熄滅後水面明顯上升，上升比例可達瓶中原來空氣部分的15 至20％，非常接近氧氣在空氣中的比例。以往教材將這個實驗作為「證明」空氣含氧量約為21％的一大方法，相信很多人也和筆者一樣，對此深信不疑。
數年前筆者陪著學生準備國際青年物理學家錦標賽的辯論賽，對於其中一道探討蠟燭燃燒實驗的題目(1)*感到困惑──這不就是確認空氣中的氧氣比例，難道外國人不知道這個實驗？隨著著手進行，卻發現越做越不合理，
才驚覺這個實驗並不單純，甚至有很多大家誤解的地方。我們花了一番功夫，將深入探討後的成果，發表於《IYPT-Magazine》(2)*。

．長期被誤解的實驗
問題一，氧氣是否完全被消耗殆盡？可用一個簡單的方法表示蠟燭只消耗瓶裡部分氧氣，也就是同時用兩根蠟燭（一隻短、一隻高）進行實驗，會發現高的蠟燭先熄滅，而短蠟燭在高蠟燭熄滅後繼續燃燒；由此可知高蠟燭熄滅並非因為氧氣耗盡。
問題二，即使蠟燭燃燒消耗了所有氧氣，仍會生成相當比例的二氧化碳或其他氣體，由此可見玻璃容器內的氣體體積變化並非只由氧氣減少所造成；顯見原有實驗解釋並不恰當。
問題三，查理定律告訴我們，空氣體積在加熱時會膨脹，冷卻時會收縮。蠟燭燃燒時加熱周圍空氣，因此蓋上容器時，燭火周圍空氣的溫度上升， 密度也較小，瓶內的空氣甚至會排出。隨著燭火熄滅，空氣冷卻而體積收縮，使得水面上升。

．眾說紛紜
近年針對研究或應用的科展作品以及教學設計，更衍生出其他問題。例如有些人認為氧氣燃燒後產生二氧化碳，後者只是略溶於水，液面高度理應不會改變太多，並提出實驗數據證明。還有人研究嘗試進行化學計量，假設H2O都凝結成水，且氧氣占1/5，可計算出氣體的變化量約占總體積的7％(3)*。
還有學生使用凸透鏡聚焦太陽光以點燃燭火， 避免蠟燭燃燒後蓋上玻璃瓶造成的熱空氣， 結果卻發現水面幾乎沒有升降(4)*。有趣的是， 以上論點似乎都不相容。近年更有學者研究這樣的教學過程，發現科學教師可能會過於自信地使用不正確的知識來教導學生而導致誤解(5)*。
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(1)請見網頁中第10 題：iypt.org/Tournaments/Taipei
(2)goo.gl/J6RjzS
(3)水位真的上升五分之一嗎？goo.gl/wAC95t
(4)悶熄蠟燭燃燒實驗的重新設計：goo.gl/3rC8i9
(5)以蠟燭燃燒實驗探討科學教師的教學策略：goo.gl/uMWfeC
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文│摘自《BBC知識》國際中文版第88期，更多資訊請見本期雜誌。
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