市面上販賣的爆走毛刷科學玩具，可以單次控制行走方向，加上眼睛的造型，可愛又有趣，但是售價並不便宜。許叔叔教大家來DIY這種會運動的毛刷，看看沒有輪子的毛刷如何爆走？過程很簡單喔，快來動動手！



所需器材：



小馬達、電池、刷子、雙面膠或橡皮筋、廢棄原子筆。



操作過程：



一、將廢棄原子筆的筆芯取出，剪下約三公分長，彎曲之後，套進小馬達前端的旋轉軸上（如圖一的紅圈處）。



二、將小馬達接上電池組，再以雙面膠分別將電池組以及小馬達黏貼在毛刷上面。為了避免鬆動，可以再用橡皮筋纏繞固定，完成爆走毛刷。



三、打開電池組的開關，馬達開始轉動之後，爆走毛刷會產生振動，如果把它放在地板上，爆走毛刷就會開始運動，但它只是原地打轉，不會前進（如圖二）！



四、如何讓爆走毛刷能夠前進，而不是原地打轉呢？方法是：調整刷毛的方向！將毛刷的刷毛以同一方向壓緊，當刷毛保持如圖三的傾斜時，就會往前（往右）前進，而不是原地打轉了！



原理：



爆走毛刷的刷毛直立時，其振動方向為上下振動，假設每一根刷毛都是上下垂直地面沒有傾斜，則理論上，毛刷只會在原地上下跳動。但實際上，由於每根刷毛並非都是上下垂直，有部分刷毛是傾斜的，因此會形成傾斜於地面的分力（刷毛作用於地面的彈力），而每根刷毛的分力的總合很難剛好達成平衡，必然有某一方向的分力較大，所以毛刷才會原地旋轉。至於哪一個方向的分力較大，並不容易預測，因為刷毛太多，無法一一確認，如同影響氣候的變因很多，超級電腦也很難準確、精確的預測。所以，爆走毛刷有時逆時針旋轉，有時又會順時針轉。



而當毛刷的刷毛傾斜方向一致時，則大多數刷毛作用於地面的分力也會一致，因此就會讓毛刷往前運動。原因如圖四，刷毛對於地面的作用力為F，此作用力可分解為往上的分力，以及往右的分力。使毛刷往上彈跳，而就是使毛刷往右（往前）的力了。



小叮嚀：



一、由於刷毛具有彈性，因此要將刷毛傾斜成同一方向，必須壓緊約二十分鐘以上，才能使刷毛保持傾斜。而且為了盡量讓每根刷毛都接觸到地面，要以剪刀修剪平整，避免因為傾斜而使部分刷毛沒有接觸地面。



二、除了使用大毛刷，也可以使用牙刷來製作，不過，已用過一段時間的牙刷，由於刷毛曲折或過於零亂，不容易將刷毛傾斜為同一方向，建議使用新的。



三、可以試試變換馬達的位置，例如朝正後方、朝右邊或左邊，再觀察爆走毛刷的運動情形有什麼差別。