人類史上令人歎為觀止的極限精度製造成果有哪些?

時間 2025-06-05 07:50:22

1樓:尓康

三軸陀螺儀的應用很廣泛,比如在飛機上裝上三個定向指示儀,並使三個小飛輪的自轉軸相互垂直,飛行員就可以通過飛輪軸相對於機身的指向來確侍改定飛機的空間取向。船舶上裝上定向指示儀,海員可用它來確定海輪的航向。魚雷,火箭中也裝有定向指示儀,起到自動導航的作用。

在魚雷前進的過程中,定向指示儀冊巨集的軸線方向保持不變。當魚雷因風浪等影響,前進方向改變老姿判時,魚雷的縱軸與定向指示儀之間就出現了偏差,這時可啟動有關器械改變舵的角度,使魚雷回覆到原來的前進方向。火箭中,則採用改變噴氣方向的方法來校正飛行方向。

小到手機大到飛彈甚至穿梭機,陀螺儀無疑是乙個重要的因素,無論是單軸還是三軸或者多軸陀螺儀,此種技術將被更加廣泛的普及的來到我們生活當中。此時此刻,如果你還是沒明白三軸陀螺儀是什麼?那麼你可以簡單的理解為就是3d版的重力感應。

而現在對於絕大多數手機遊戲中應用此技術的可以說寥寥無幾,《gun range》則是較為出色的一款<>

2樓:糖糖又笑了

前面好多人提到積體電路,確實是集人類微加工技術之大成,不過這些加工技術基本上來說都是2d的,也就是平面的。(雖然積體電路實際上是立體的,但其實每一層的製造都是平面的,只是前仿一層一層疊起來的,而且最精密的cmos層就只有最底下那一層,一般來說越往上線寬越粗)

所以說人類在製造任意三維物體的能力山悔局上其實相比積體電路這樣的逆天精度來說可以說弱爆了。

接下來上主角。這貨其實原理跟普通的光刻沒什麼太大差異,不同的是在於它用的是乙個叫做雙光子光刻的技術,也就是說比如材料對可見光敏感,我用二倍波長(一半頻率)的光來激發。好處是這種非線性效應是跟光強的平方成正比的(而單光子光刻則是跟光強線性相關),因此當你聚焦乙個激逗讓光束到某個地方的時候,只有旁邊很小的乙個區域的光強足以激發光刻膠,從而當你用乙個三維掃瞄的雷射束把你想要的區域**以後就能得到想要的三維圖形。

這個區域的大小基本上由光的波長決定,因此這種方法制造的三維結構最低精度可以達到亞微公尺尺度。

3樓:橙子的大世界觀

說道精度,就不得不提在材料學中最重要的乙個方面:表徵。

要想研究一種材料效能,握在手裡把玩是遠遠不夠的,就算你拿出放大鏡離近了看,也只能看到表面的一些坑坑窪窪,而為了知曉一種材料的顯微結構,科學家至少要下到微公尺級(放大千倍),如果要獲得更深入的資訊,甚至要下到奈米級(放大萬倍)。如今,材料表徵已經可以進行到原子級別的研究,那就是原子探針(atom

probe)技術,可以算是材料表徵領域王冠上最閃亮的那顆鑽石。而隨著表徵尺度的下降,試樣製備的難度卻是指數級地上公升。這對試樣製備技術以及裝置的精度提出極高的要求。

就拿廣泛應用於各種機械元件的馬氏體鋼來舉例,要研究馬氏體長什麼樣子,最基本的當然是放到光學顯微鏡下看看啦。光鏡(om)長相非常樸實,我想大部分人在高中階段就有接觸:

但是試樣製備卻要經歷一些坎坷,首先得用砂紙把試樣表面打磨平整,消除劃痕,然後再用拋光布把打磨後的試樣拋得像鏡面一樣,最後還要用酸液腐蝕表面才能將顯微結構凸顯出來。但對我們學材料的來講,金相製備是最基本的啊,幾個小時的工作量而已,本科生就能解決。om下馬氏體長這個樣子:

但是試樣製備卻要經歷一些坎坷,首先得用砂紙把試樣表面打磨平整,消除劃痕,然後再用拋光布把打磨後的試樣拋得像鏡面一樣,最後還要用酸液腐蝕表面才能將顯微結構凸顯出來。但對我們學材料的來講,金相製備是最基本的啊,幾個小時的工作量而已,本科生就能解決。

原來馬氏體鋼裡面是這樣的板條結構!畢業**終於有著落啦~但科學家並不滿足於此,他們想看的更仔細,於是試樣被放在了掃瞄電子顯微鏡裡面(sem),相比於om,sem就長得高大上許多了:原來馬氏體鋼裡面是這樣的板條結構!

畢業**終於有著落啦~但科學家並不滿足於此,他們想看的更仔細,於是試樣被放在了掃瞄電子顯微鏡裡面(sem),相比於om,sem就長得高大上許多了:

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