在2005年時，版主看過一個魔術道具，只是很簡單的一個螺絲加螺帽（如圖一）。表演時，魔術師將螺帽轉進螺絲之後，一手拿著螺絲頭部，而兩手都沒有碰到螺帽，神奇的是：螺帽會聽魔術師的命令，自動的旋轉出來！ 螺帽會聽命令旋轉出來，是因為螺絲的頭部，藏了一個微型震動馬達。當馬達轉動產生震動，螺帽會隨著馬達的震動而旋轉，並沿著螺紋

的方向而旋轉上升。這個魔術道具在Amazon售價為11美元（約台幣三百多元，不含運費）。版主利用簡易的材料，仿製這個魔術道具，而且發展出不同的玩法。

玩法一　以微型震動馬達製作

完成後的操作現象如圖二，將螺帽轉入螺絲，然後左手拿著螺絲頭部。結果螺絲會依右手的命令，自動旋轉出來或停止。此魔術的操作秘訣是：左手大拇指藏有機關（如圖三）。製作與控制方法如下：

1.到電子材料行買「微型震動馬達」，一個約台幣70元，其構造的特徵是軸心的頭部有一個半圓形的金屬（稱為偏心輪），此金屬片旋轉時就會造成震動。

2.將微型震動馬達頭部朝下（偏心輪朝下），以雙面膠黏貼在大拇指內側（如圖三），並將馬達的藍色電線接到小電池的負極，以膠帶貼緊；再將小電池用雙面膠黏貼在馬達的下方。請注意：小電池的負極朝下，正極朝上。註：小電池為5號（代號N）乾電池，也是1.5伏特。

3.將馬達的紅線電線，放在電池正極上方，只要靠近即可，不要互相接觸。

4.完成之後操作時，左手大拇指拿著螺絲，注意要將螺絲頭部和馬達的尾端相互接觸。然後以無名指將馬達的紅色導線，壓在電池正極，形成通路，馬達一旋轉就可以帶動螺絲轉動，螺絲就會旋轉出來了。換言之，用無名指當為控制馬達旋轉的開關。

上述操作中，請特別留意：(1)導電線路或手指都要避免壓到馬達的偏心輪，如果壓到，馬達就無法轉動了。(2)控制開與關的地方（圖四），要位於無名指可以壓到的位置，以利於操控。(3)左手拿住螺絲的時候，螺絲要和馬達（尾端）確實接觸，以便可以傳導震動。

 觀看實驗影片（9.2M）

玩法二　以小馬達製作

上述的操作只能使螺帽旋轉出來，無法使螺帽旋轉進入。本設計可以控制螺帽的轉出、轉進。玩法如圖五，壓克力板上面黏貼了一組螺帽與螺絲，以手指壓右邊，螺帽會旋轉上去；反之，換成壓左邊，則螺帽會旋轉下去。反覆的壓左邊、壓右邊，螺帽似乎會聽命令，轉進又轉出。製作方法如下：

1.取一片壓克力板，板子的四個角落以熱熔膠分別黏貼一個螺帽，以墊高壓克力板。

2.將螺絲的頭部以熱熔膠黏貼固定在壓克力板上，如圖六。

3.將小馬達與電池組以熱熔膠及膠帶黏貼在壓克力板任意一邊，如圖六右下方。

4.取一小段原子筆筆芯（沒有墨水的一端），長約2公分即可，套進小馬達的轉動軸心，再將筆芯彎折，如圖七；最後取一個螺帽，用熱熔膠固定在筆芯上，形成偏心輪，以使馬達轉動時產生震動。

5.操作時，將電池打開通電，小馬達開始震動，然後用手指壓住螺絲的左邊或右邊（如圖五），就可以控制螺帽的轉進與轉出了。

上述的操作，如果無法成功控制螺帽的轉進與轉出，可能的原因包括：(1)小馬達產生的震動幅度不夠大，這時先確認電池的電力是足夠的，其次是馬達前端黏貼的螺帽太小，或是筆芯彎折程度不夠，使得偏心旋轉的程度不夠明顯。(2)手指壓住壓克力板時，壓得太輕，不夠用力。(3)小馬達和電池組沒有黏貼的很牢，使得震動傳導的程度降低。

觀看實驗影片（6.6M） 

延伸的玩法

利用馬達震動來控制螺帽上升與下降，還有一些不同的玩法。例如圖八，將微型震動馬達以熱熔膠黏貼在乾電池上方，螺絲再黏貼在馬達上方。然後用左右手分別用力按壓乾電池，結果按在馬達的左邊，螺帽會旋轉進下降；按在馬達的右邊，螺帽會旋轉上升。再如圖九，是將微型震動馬達用膠帶固定在螺絲下方，再連接電池，結果只要改變電池方向（正負極互換），就可以使螺帽上升或是下降。

 觀看實驗影片（11.4M）

首先說明以微型震動馬達控制螺絲的原理，以圖十為例，螺絲頭部緊貼在「微型震動馬達」尾端，而馬達的軸心頭部有一個半圓形的金屬，稱為「偏心輪」（如圖十左上），偏心輪的質量中心不在旋轉中心，使得馬達旋轉時不是處於平衡狀態，而產生震動。就如電風扇的葉片少了一片，旋轉時就會產生很激烈的晃動一樣。

當偏心輪以順時針方向旋轉時（圖十黃色箭頭），可經由摩擦力帶動馬達後端的螺絲一起順時針旋轉。此情形如同玩呼啦圈時，人體的轉動可以帶動呼拉圈的轉動，而且人體與呼啦圈的轉動方向是一致的。因此螺絲有如人體，螺帽有如呼拉圈，因此螺帽也是順時針轉動，就會旋轉出來。另一方面，如果將電池的正負極顛倒，馬達會變成逆時針轉，螺絲與螺帽也是逆時針轉動，螺帽就會旋轉進螺絲。

至於第二個玩法，小馬達與螺絲都黏貼在壓克力板上，彼此沒有直接接觸，手指分別按壓左右邊，螺帽可以轉進轉出的原因，版主搜尋網路資料，並未發現明確的解釋，以下是版主的推論，屬於一種假說（hypothesis），亦即是一種暫時性的解釋。

圖十一與圖十二中，「紅色實線」代表螺絲的螺紋，「藍色實線」代表螺帽的螺紋，「藍色虛線」則為螺帽螺紋的運動方向。圖十一是手指按壓螺絲的左邊的情形，由於左邊被按住，所以只有右邊在震動（如圖十一左側的綠色雙箭頭）。因此螺帽右邊會彈跳比較高（藍色虛線），其受力F的方向為朝上偏左（紅色箭頭），方向與螺帽質心M的移動方向相同。而此力可分解為f1和f2，f1方向朝左，因此螺帽向左邊運動，而螺帽沿著螺紋運動，螺紋的左邊較低，因此螺帽就會朝下方運動，轉進螺絲。

反之，以手指按壓螺絲的右邊，如圖十二；由於右邊被按住，所以只有左邊在震動（圖十二左側綠色雙箭頭）。因此左邊彈跳比較高（藍色虛線），其受力F的方向為朝上偏右（紅色箭頭），方向與螺帽質心M的移動方向相同。F力也可分解為f1和f2，f1的方向朝右，因此螺帽沿著螺紋，朝上方運動，螺帽轉出螺絲。

以上的解釋只是針對「上下震動」可能造成的影響而言，並未考慮「重力」的影響。因為螺紋的構造有如「斜坡」，當斜坡產生震動，斜坡上的物體，會由於本身的重量，而往下運動（例如雪崩的情形）。換言之，螺帽在上下震動時，有利於往下運動而轉緊。但是「水平（橫向）震動」則又容易造成螺帽鬆脫（參考資料2），因此震動所造成的螺帽運動，是一個相當複雜的過程喔！

1.以微型震動馬達製作，螺絲與螺帽要選用小一點的，大小以螺絲頭部與馬達直徑一樣即可。以小馬達製作的，由於震動幅度比較大，可以選用大一點的螺絲。

2.如果牽涉到用手按壓電池或壓住克力板，以控制螺帽的運動方向，則按壓時必須稍微用力的壓，以使有效的傳導震動或抑制震動，才能明顯地觀察到現象變化。

3.在教學上，可指導學生進行以下實驗與探究：(1)玩法一中，是否可以用鈕扣型電池取代小電池？操作上會更方便嗎？(2)玩法一的螺帽只能單方向旋轉出來，能否設計出可以聽命令轉出、轉進的方法？(3)玩法二中，更換不同大小的螺絲與螺帽，實驗結果有何差別？(4)發揮創意設計不同的玩法，例如將螺絲放在桌上（螺絲不能被黏住），可以讓螺帽聽命令轉進或轉出嗎？

1. 跟著鄭大師玩學科學：螺帽戲法。http://www.masters.tw/136301/nut-and-bolt?utm_campaign=shareaholic&utm_medium=facebook&utm_source=socialnetwork

2. Bolt Scienec--Self-Loosening of Bolts and Nuts. http://www.boltscience.com/pages/vibloose.htm

3. YouTube影片：

(1) How to unscrew nut with Vibrator. https://www.youtube.com/watch?v=2bUqbgVoAfk

(2) psychic micro sur table- le boulon qui se devise. https://www.youtube.com/watch?v=J5_kpntxi-8

(3) Magic Trick With Bolt Trick Secret. https://www.youtube.com/watch?v=Q10KmQ3p4Co