为什么床底下的灰尘总是聚成“毛团”？

cjlcjl

你一定在床底下发现过它们：

它们不是乱七八糟散落的沙砾，而是纠缠在一起、蓬松且略带灰色的团块。在英语里，人们给它起了一个听起来莫名可爱的名字：“Dust Bunny”（尘兔）。

名字可爱，成分一点不可爱。它的核心成分是你的皮屑毛发、你的床单纤维、以及数以百万计的螨虫排泄物。在 40 倍放大镜下，可以看到一团乱七八糟的物质，乍一看非常像是一个长了严重头皮屑的马蜂窝[1]：

所以，这一团毛球怎么絮在一起的？
首先你得知道，你就是它的主要制造商。
一个成年人每天大约脱落0.5到1克皮肤角质细胞 。这些微小的皮屑在气流中飘荡，最终受重力牵引沉降。床铺是你每天停留时间最长的地方，因此床底不仅是睡眠的港湾，也是皮屑的乱葬岗。
但这还不足以形成团块。如果没有粘合剂，灰尘只会均匀地铺在地板上，像一层薄薄的霜。让它们聚集成团的“胶水”，源自一种看不见的生态系统。1981年，《自然》杂志发表的一项研究指出[2]，屋尘螨的排泄物，那些直径约20微米的微小颗粒，被一层富含粘性蛋白的粘液包裹 。

当这些具有吸湿性的粪便颗粒落入纤维网中，它们就扮演了水泥的角色，将松散的皮屑、头发和棉絮粘结在一起。核磁共振光谱分析曾对“尘兔”进行过分析，结果显示其光谱特征与烘干机里的线头高度一致，同时混合了大量生物蛋白 。

为什么它们偏偏喜欢床底？
这涉及到室内流体力学中的“停滞点”（Stagnation Point）[3]概念 。
当你在房间里走动，或者空调吹风时，空气在流经地板时会形成边界层。床体作为一个巨大的障碍物[4][5]，迫使气流分离。在床底深处，空气流动速度急剧下降，形成了一个流速几乎为零的死水区。
根据流体力学原理，流速降低导致空气携带颗粒的能力丧失，悬浮的灰尘便在此处发生“斯托克斯沉降[6]”，像雨点一样落下。
并且，你睡觉时散发的体热（75-100瓦特）会加热床垫上方的空气，形成热羽流（Thermal Plume）[7] 。

这股上升的热气流会在床面造成局部低压，从而像吸尘器一样，源源不断地把地面冷空气层中的灰尘抽吸进床底。一旦进入这个停滞区，灰尘就再也出不去了[8]。
如果只是堆积，灰尘也就是一堆散沙。让它们变成毛茸茸团块的，是静电和一种被称为“分形生长”的机制[9]。

这正是天体物理学家感兴趣的地方。在行星形成的理论中，有一个被称为“弹跳壁垒”（Bouncing Barrier）的难题[10]：在原行星盘中，微米级的宇宙尘埃可以互相粘连，但当它们长到毫米级时，彼此碰撞就会像台球一样弹开，无法继续变大 。
2007年，IEEE发表的一篇关于“宇宙尘兔”（Cosmic Dust Bunnies）的研究论文[11]，揭示了其中的奥秘 。

科学家在微重力实验中发现，尘埃颗粒在碰撞中会产生摩擦电荷。下图中，当在微小玻璃珠微重力舱中被摇晃和抛掷时，它们会通过强静电荷聚集在一起。

这种静电力非常强大，足以克服颗粒间的弹跳，将它们强行拉在一起，形成蓬松、多孔的分形结构。
你床底下的灰尘团，实际上是在重现46亿年前太阳系行星诞生的初始过程。下图这张根据哈勃空间望远镜获取的数据制作的图像，揭示了NGC 1316的尘埃带和星团……

头发和长纤维充当了骨架，带正电的皮毛与带负电的合成纤维（如聚酯）相互吸引，像滚雪球一样扫荡沿途的微粒。这种结构极其蓬松，孔隙率极高，像是一个个微型的过滤网，进一步捕获空气中的悬浮物。
1994年，科学家Kindratenko甚至在研究气溶胶时发现，这些不规则的聚集体在显微镜下呈现出一种复杂的几何形状，他幽默地将其命名为“分形兔子”（Fractal Rabbits）[12]，因为它们总是突然出现在数据模型中，就像变魔术一样。
虽然“尘兔”这个名字听起来人畜无害，但在特定环境下，它是致命的。
最著名的案例发生在1987年11月18日。英国伦敦国王十字地铁站（King's Cross）的一部木质自动扶梯下发生了火灾，最终导致31人死亡[13]。

随后的调查发现，长期以来，扶梯底部的运行轨道上积累了大量的“油脂、灰尘和纤维绒毛”（Grease, dust and fluff）[14]。这些混合物形成了极易燃的燃料层。当一根未熄灭的火柴掉进扶梯缝隙后，并没有直接熄灭，而是引燃了这层“毛毡”。

更可怕的是，调查人员发现了一种此前未知的“沟槽效应”（Trench Effect）。火焰并没有向上燃烧，而是紧贴着扶梯的30度斜坡，像喷火器一样高速喷射，瞬间吞噬了整个售票大厅。那层不起眼的、由灰尘和纤维组成的“毛团”，是这场灾难最初的助燃剂。
在精密设备领域，灰尘团同样是噩梦。2014年，关于美国国家点火装置（NIF）的一份报告中提到，在其巨大的激光放大器内部，甚至也发现了“尘兔凝结物”（dust bunny condensate）。这些微小的污染物会吸收高能闪光灯的能量，瞬间变成微型等离子体，并在昂贵的激光玻璃上炸出比自身面积大50倍的弹坑[15]。
回到床底下那坨小毛絮，虽然美国人叫它“尘兔”，但在德国，它被称为“Wollmäuse”（羊毛老鼠）；在法国，它是“moutons”（绵羊）；而在匈牙利，人们管它叫“porcica”，意思是“灰尘小猫” 。

不过，如果你不想在床底下养这些“宠物”，物理学不会建议你用扫帚。
因为扫帚的清扫动作会打破灰尘团脆弱的静电平衡和机械纠缠，让里面的致敏颗粒重新悬浮到空气中。对付它们，你唯一可靠的工具是带有HEPA过滤网的吸尘器。
或者，干脆别趴到床底下去看，毕竟眼不见为净，也是一种生活智慧。

参考

• ^https://amichaelcollins.com/blog/what-are-dust-bunnies-and-made-of-and-where-did-they-come-from
  
• ^https://www.nature.com/articles/289592a0
  
• ^https://en.wikipedia.org/wiki/Stagnation_point
  
• ^https://www.scribd.com/document/556931115/Thermal-Tracking
  
• ^https://www.researchgate.net/publication/259453577_Wind_tunnel_study_and_numerical_simulation_of_dust_particle_resuspension_from_indoor_surfaces_in_turbulent_flows
  
• ^ 对于直径小于10微米的颗粒（如PM2.5或细小的皮屑碎片），沉降速度极小，通常小于室内气流的垂直分量。这意味着这些颗粒在开放空间中几乎也是永久悬浮的，随气流运动。然而，对于较大的颗粒（如螨虫粪便颗粒~20微米，或纤维团簇），沉降速度显著增加。当气流速度低于其悬浮阈值时，沉降即刻发生。
  
• ^https://www.researchgate.net/figure/Temperature-fields-under-the-recommended-supply-air-velocity-of-the-three-scenarios_fig4_276528878
  
• ^https://www.mdpi.com/2073-4433/14/4/612
  
• ^https://www.researchgate.net/figure/Schematic-picture-illustrating-the-growth-from-dust-to-planetesimal-sizes-Dust-of_fig1_395943908
  
• ^https://www.nature.com/articles/s41567-019-0728-9
  
• ^https://ieeexplore.ieee.org/document/4154884/
  
• ^https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ppsc.19940110603
  
• ^https://www.fbu.org.uk/history/kings-cross-underground-fire
  
• ^https://www.theisrm.org/documents/Fennel%20(1988)%20Investigation%20Intointo%20the%20Kings%20Cross%20Fire.pdf
  
• ^https://www.google.com/search?newwindow=1&sca_esv=31d3cabc157c1d09&sxsrf=ANbL-n5oOZw6HpmJstxXTab76cfBZRvwqg:1768064721452&q=nif+dust+bunny+condensate+2014&source=lnms&fbs=ADc_l-Z6XGGbkKmpylZqg2J7ZOuVNvV7jKtLqzLZ63dd2zPtrlrkSDkQE0bh2n9b50yhQrnA7ecYmIRaq75SSWRhKWZ4ulKrYSJVQteebUIad0trCCx95EwkOQXefKVFhdUNFamBaZNhjg_P8FrdP4aYE4jOD3KZszKt8NDrIG5sa1i8oINwbEj0Soo9rV4gW_guernVlyOG&sa=X&ved=2ahUKEwit3aWtuoGSAxV9LUQIHQKLCmQQ0pQJegQIDxAB&biw=1512&bih=767&dpr=2&aic=0
  

gzcom520

长知识了

酷狗e族

用湿拖把比较好吧？

cjlcjl

是不是要淘汰棉布类的床单床套了？改用塑料的

mulunbo

原来这样

gao4486

长知识了

时达通讯

你不说我还没注意，一说，我这强迫症要犯了，用啥能清理干净啊，难受啦

whsnst996

生活智慧

yzszh64

谢谢分享。

aqleeo

感谢分享！