案例集1(创新技法)

案例集1

1. 偏心空心钻头......................................................................................................................................................3

2. 经济实惠的表面上漆法......................................................................................................................................3

3. 有效率的避雷针..................................................................................................................................................4

4. 电灯泡螺旋..........................................................................................................................................................4

5. 长效电灯泡..........................................................................................................................................................4

6. 电化学尺寸处理..................................................................................................................................................5

7. 电化学防护..........................................................................................................................................................5

8. 感应加热的电化学处理......................................................................................................................................5

9. 电接触表面处理..................................................................................................................................................5

10. 电极光电池......................................................................................................................................................5

11. 无电解物质的电池..........................................................................................................................................6

12. 电子显微镜镜台移置......................................................................................................................................6

13. 将信息编码......................................................................................................................................................6

14. 使滑车轮负荷相等..........................................................................................................................................7

15. 竖立高耸的结构..............................................................................................................................................7

16. 磁性液体表面变形..........................................................................................................................................7

17. 磁性液体在永久磁铁周围的分布..................................................................................................................7

18. 以火灭火..........................................................................................................................................................7

19. 在空隙中装满气球..........................................................................................................................................7

20. 电弧的其他用途..............................................................................................................................................8

21. 防火材料..........................................................................................................................................................8

22. 使用望远镜式伸长的浮动油井设备..............................................................................................................8

23. 使圆形火车头车库轨道浮起..........................................................................................................................8

24. 气体辅助飞行..................................................................................................................................................9

25. 挤压出半成品..................................................................................................................................................9

26. 分馏法.............................................................................................................................................................9

27. 分解金属碎屑................................................................................................................................................10

28. 冷冻脱水食品................................................................................................................................................10

29. 将货物冻结在输送带上................................................................................................................................10

30. 冷冻要弃置的废弃物....................................................................................................................................10

31. 冷冻金属加工液............................................................................................................................................10

32. 冷冻树脂硬化剂............................................................................................................................................11

33. 燃料电池........................................................................................................................................................11

34. 使用同一支加油和回收油气............................................................................................................11

35. 搭配声波来烟熏害虫....................................................................................................................................11

36. 摩擦装置的气体介质....................................................................................................................................11

37. 回收吸饱油污的粒状物................................................................................................................................12

38. 获得扩散焊接所需的低氧环境....................................................................................................................12

39. 过端/不过端量规..........................................................................................................................................12

40. 辗磨压电板....................................................................................................................................................12

41. 古滕堡的发明................................................................................................................................................12

42. 硬化针头........................................................................................................................................................12

43. 利用高频使工具硬化....................................................................................................................................13

44. 在锯木材时加热............................................................................................................................................13

45. 听障猎人的狩猎方法....................................................................................................................................13

46. 雪屋形状........................................................................................................................................................13

47. 在油井内将燃烧器点燃................................................................................................................................13

48. 利用焊弧来照明............................................................................................................................................14

49. 表示特定温度................................................................................................................................................14

50. 金属氧化物的感应熔炼................................................................................................................................14

51. 硅晶体中的电感............................................................................................................................................14

52. 磁性液体的惯性阻尼....................................................................................................................................15

53. 卫星充气........................................................................................................................................................15

54. 防止聚合物氧化............................................................................................................................................15

55. 绝缘焊铁........................................................................................................................................................15

56. 隔离液面........................................................................................................................................................16

57. 以泡沫漆隔离印刷电路板............................................................................................................................16

58. 整合子系统....................................................................................................................................................16

59. 使水银整流器中的蒸汽离子化....................................................................................................................16

60. 制作铁片纹路................................................................................................................................................16

61. 隔离一只微生物............................................................................................................................................17

62. 避免薄层液体流动........................................................................................................................................17

63. 保持固定电阻................................................................................................................................................17

. 使软玻璃片保持平坦....................................................................................................................................17

65. 电磁石熨斗....................................................................................................................................................17

66. 利用猫来铺设缆线........................................................................................................................................17

67. 激光雷达........................................................................................................................................................18

68. 交通号志灯的滤光器....................................................................................................................................18

69. 电动机的磁通量....................................................................................................................................18

70. 糖制成的锁....................................................................................................................................................19

71. 放低易碎品....................................................................................................................................................19

72. 机器刮削步骤................................................................................................................................................19

73. 制造纸和箔....................................................................................................................................................19

74. 使用电蚀进行制造........................................................................................................................................20

75. 以磁力打碎材料............................................................................................................................................20

76. 使用磁性液体来呈现磁场............................................................................................................................20

77. 磁性液体加速计............................................................................................................................................20

78. 非磁性粒子的磁分离....................................................................................................................................20

79. 使用镍钛合金制造印刷板............................................................................................................................21

80. 让工具冷却剂更有效....................................................................................................................................21

81. 操纵重物........................................................................................................................................................21

82. 将复杂形状的零件标上分界线....................................................................................................................21

83. 剁肉技巧........................................................................................................................................................21

84. 烟雾剂的机械生产........................................................................................................................................22

85. 熔化冷却剂....................................................................................................................................................22

86. 透过蒸发将塑料金属化................................................................................................................................22

87. 加热铣削........................................................................................................................................................22

88. 莫比带...........................................................................................................................................................22

. 莫比带的电话录音机应用............................................................................................................................22

90. 涡电流模型化................................................................................................................................................23

91. 组合式充气家具............................................................................................................................................23

使用空心钻头来钻穿时，会以整个核心而不是以碎片的形式除去钻下来的材料。然而，核心可能会卡在钻具的内部。这使得润滑油冷却剂的添加更为麻烦，因此摩擦力提高便会减缓钻穿速度。

可以使用具有离心中空的钻头来避免此情形。这样的钻具会轻微地摇晃，产生的核心与内壁之间的缝隙会逐渐扩大。可透过此缝隙来添加润滑油冷却剂。

喷雾式的上漆会使油漆在还没碰到要上漆的表面时，就有一定程度的浪费量。

为了避免浪费，可以在油漆及要上漆的表面加入相反的电荷，让要上漆的表面能够吸引油漆滴剂。

法兰克林在十八世纪发明的避雷针，原本的有效范围不会超过10公尺。将避雷针安装在屋顶上很高的地方，可以增加保护区域；不过要能做到是件困难的事。

另一种作法是在天线杆顶端安装装置。装置会发射高频率、高电压脉冲电刷放电，且与雷云的极性相反。人造放电所产生的离化大气，会因为较低的电阻而吸引闪电。

精致的灯泡丝螺旋可以使用简单的方法卷绕成圈：将螺旋卷绕到薄的铝杆后，之后利用碱性将铝杆浸洗处理掉。

一般的电灯泡里，灯丝会逐渐随着钨蒸发而变细。黑色的钨沉淀物会出现在灯泡的内壁，最后灯丝就会断裂。

如果灯泡里填充了卤素气体和碘的混合物，则蒸发的钨便会形成碘化钨。当碘化钨碰触到热灯丝时便会分解，然后钨会沉淀。灯丝上最热的点就是最细的点，而这些正是碘化物中大多数钨沉淀的位置。从此分解所释放出来的碘分子会再度与卤素气体混合，让这个过程不断地进行。

金属和合金的电化学尺寸处理是对象的不同零件经过阳极分解将对象塑形的方法。

处理过的对象形状是由阴极形状所决定，且彼此类似。例如，延伸阴极会在隔离的侧表面产生一个杆状的洞(虽然不一定是圆形)。此情况下，阴极不会穿破，而处理过程中的产物会在将阴极通过加热的溶液时去除。

金属的电化学防护是根据电解物质中金属的电极极化。可以使用外部电流来源，或是与另一种金属(防护设置)连结，产生电极极化。防护电压的值取决于构成的材料、腐蚀媒体的物理化学特性，以及其他因素。
在阴极防护中，腐蚀会转移到另一种金属(防护设置)。阴极防护可以避免金属构造的海水和土壤腐蚀。在阳极防护中，会在阳极表面形成钝化的薄膜。阳极防护可避免酸质、碱质和盐份等溶液发生化学腐蚀。

以电化学方式处置零件时可能需要将它们加热，但感应加热可能会干扰电化学程序。

避免此问题的一种方法是脉冲感应加热电流，而在脉冲波之间的间隔，将脉冲的电流运用于电化学程序。

破损的表面可使用电接触表面处理技术来加强与复原，在这种技术中，抗热的滚轮会在工件上移动，并将铁丝压上去。电流会通过滚轮和工件之间，因此局部地融化铁丝并将它焊到工件的表面上。然而，铁丝的金属颗粒会逐渐破坏滚轮，可能持续累积或是撕下金属。因此，电阻会增加，而工件的表面处理层便会受损。

滚轮表轮的防护方式如下：旋转的滚轮进入一个区域，小电解质沉淀系统会在它的表面加上薄薄的一层铜。继续旋转时，镀铜的表面会将铁丝压到工件上，并允许电流通过铁丝。铜涂层(已经达到其目的)几乎完全被破坏，但滚轮表面则不受破坏。通过持续旋转，这部份的滚轮就不会接触工件，而进入以电解方式清除铜残留的区域。进一步旋转则使它回到铜沉淀区域，然后重复整个程序。

10. 电极光电池

在开关光线以及变更其强度等等情况下，可能使用了具有可控制变更透明度的物质。例如，有控制光线用的装置，它被当作电极之间的电容器，其中置入一层物质，随着电场的影响而变更其透明度。变更电压的话，就会变更发光强度。它们使用连接电压来源的不同传感器，来决定发光强度。

曾有人提议一种装置，在其中一个电容器的电极中使用具有光电特性的材料，并充当传感器。在通过光线的影响下，它会产生与发光强度成比例的电压。此电压会传输到控制透明度的系统。

利用电解液的电池寿命很短，且在长时间储存之下，液剂容易漏出。

已开发出另一种电池，在储存时不含电解液(且可以储存长达五十年)。电池是以水或任何以水为主的液体活化，例如葡萄酒、啤酒、汽水等等。

使用显微镜研究复杂的物体，在移置电子显微镜的镜台时需要相当大的精准度(微米分数内)。光学显微镜中使用的机械设备似乎不适合此目的：它们太贵、不正确且不可靠。

机械镜台移置可以通过加上物理效应(金属的热延展)而获得加强，进而提供更高的准确度。首先，旋转连接到镜台的测微螺丝，以将镜台移置相当大的距离(毫米的十分或百分之一)。接着，电流会加热螺丝，可正确地控制此操作，以提供极小的移置(微米及微米分数)。结果便会更精确且可靠地移置显微镜镜台。

古斯巴达人使用杖和带，来携带秘密信息。杖的表面雕刻了许多似乎是没有规则的字符。带上则打了一连串的孔。这种代码要怎么运作？

杖和带会分开寄送。两者都收到时，带会以螺旋方式包在杖上，即会呈现秘密信息。这是其中一种最早的加密信息例子。

在多条绳索的起重机运作中，每条绳索会通过本身的滑车轮，而所有滑车轮会在相同的柄杆上。如何让所有滑车轮上的负荷大致相等？

油罐车中的空隙，则可装满由可携式空气压缩机充气的加压气球。

电弧侵蚀加工中所使用的煤油或石油，会逐渐脏污而失去其绝缘特性。过去认为这些改变是因为废弃碎木料的

累积所导致。然而仔细调查发现，电弧会产生促使石油或煤油产生化学变化的效应。

电弧可能产生的效应包括：
?巨大的温度压力倾斜度及冲击波
?强烈的声音及超声波
?光线、紫外线和X辐射
?电化学反应
?分子离子化及产生自由基

防火罩衫必须以质料轻、无的材料来制造，不过质料轻或薄的材料一般隔热效果不佳。

多层式织布由一层合成橡胶及(或)弹性材料所构成。这种材料会在接触火焰的高温时延展，因而不只隔热也可阻

碍火势。

浮动油井设备具有钢制框的高塔，这在运输时会造成问题：塔就像帆布，因此难以控制油井设备。因此会减缓

油井设备的运送，而油井设备(尤其是在风中)更容易翻覆。

亿而富石油公司所制造的浮动油井设备，符合运输期间平均线的高度规格。不过安装油井设备时，塔的上、中、

下部份会像望远镜般伸长，如此高度会增加五十公尺。

通常使用沉重的设备来驱动铁路的圆形火车头车库中的旋转台。然而此设备相当昂贵。

如果圆形火车头车库轨道浮在水上，便不需要昂贵的设备。只需要极少的动力便能旋转火车头。

有些轻于空气的飞行船会灌入氢气或氦气。在灌满气体的汽球底下，可以挂着可供乘坐的容器。这些飞行船通常用来搬运物品或是高挂广告。在战争时期，经常将轻于空气的飞行船以钢缆连接到地面，做为拦截低空战机的障碍物。

若要将坚硬、耐火材质做成半成品，可以使用流体静力压。首先将产品放在密闭容器中，然后挤压穿透模子以达到所需的形状。0.5到3.0GPa 压力的液体(如水、油、熔化玻璃、熔化盐或易熔金属)为挤压力道来源。

流体静压力挤压可用于制造坚硬、耐火材质的半完成线棒和形体。同时也可用于制造金属切割工具的形体，例如钻孔、铰刀和活栓。

分馏法是一种研究气体中各种不同大小悬浮粒子所占数量的方法。较大悬浮粒子是透过惯性方法，形成由超过

1微米大小的粒子组成的沉淀物。得到的粒子堆会以扩散沉淀法分离。0.1-1微米大小的粒子则是以显微法进行

研究(例如，使用暗视野超显微镜)。

使用车床裁切大量金属时会产生大量金属碎屑。

产生碎屑时，可以将碎屑分成两股，然后使它们重新会合、互相撞击来分解成更小的碎屑。

经低温真空环境处理的冷冻脱水食品兼顾量轻、味美和不易腐坏等特质。果汁和固体食品一样可以进行冷冻脱

水处理。冷冻脱水食品可以做成只要加水就可以食用。

倾斜输送带的用途有限：当输送角度超过货物允许的最大角度时，货物就会从输送带滑落下来。

若要避免货物在输送带高度倾斜时滑落，可以将输送带弄湿，然后使环境温度降到冰点，将货物冻结在输送带

上。

在寒冷地区，不具污染性的废弃物质可以先冷冻再弃置。含有该物质的废水可以排到湾区冷冻。天气转暖时，

冷冻的废弃物就会漂走并逐渐溶解。

当辗轮接触工件时，需要在接触点使用金属加工液。直接注射加工液并不划算，因为只有一点点加工液会进入接触点。

若要达到更划算的操作，可以将加工液冷冻成块，然后将冻块同时放在接近接触点的辗轮和工件附近。辗轮会刮下冷冻加工液的碎片、将碎片带到接触点，然后任由碎片在该处熔化、挥发。

在矿坑中钻出要炸开的洞口后，会在洞中放置一包物品。这包物品包含塑料树脂、一支内含树脂硬化剂的玻璃针，以及少量炸药。引爆炸药时，树脂会覆盖到炸开洞口的墙上并且产生硬化而使墙壁更加坚固。然后就可以在炸开洞口中放置主要炸药。问题在于，玻璃针的碎片也会一起镶嵌在炸开洞口的墙壁上。这些尖锐的碎片会破坏主要炸药的覆膜，导致提早发生爆炸。

这个问题有个解决之道，就是使用上述物品中所提供的相同环氧树脂来制造针管。首先，将要包在针管中的硬化剂冷冻。然后将冷冻的硬化剂浸泡在温暖的环氧树脂中。这样一来，冷冻的硬化剂外面就会包覆着一层硬化的树脂。

燃料电池是一种化学电流来源，电池外面的电极会持续获得还原剂和氧化剂的供应。通常还原剂是氢气分子，而氧化剂是氧气分子。燃料电池中使用的电极材质则会当做催化剂(请参阅＜电催化＞)。

完整的电化学发电机包含了燃料电池，以及用来提供还原物质、移除还原产物及取用电池所生电流的装置。因为氢气不容易储存和传输，所以燃料电池的实际运用有限。

加油时，只要汽车油箱已加满，多余的汽油就会挥发浪费掉。

如果使用同轴，在内圈部分将汽油导入汽车油箱时，的外圈部分可以回收多余的油气。浪费的汽油和环境污染都可因此减少。

在房间中烟熏害虫时，播放稳定声波可以提高烟熏效率。声波可以帮助烟雾均匀扩散，并且渗透隙缝和看不见的小洞。

在高温有氧的环境下操作摩擦装置(如煞车、离合器等等)会增加磨损并降低摩擦系数。

在内燃机排放的废气当中，有0.3%到0.8%是氧气，有近10%是一氧化碳。这些气体可以排放到摩擦装置中；透过这种方式，钻井台上使用的石棉和聚合物防滑垫的使用期限增加了七倍。牵引机、收割车、汽车等农业机械所排放的废气，同样可以获得有效运用。

若要回收水面上的漏油，可以散播吸油的多孔粒状物。但是问题在于要如何回收吸饱油污的粒状物。

为了解决这个问题，有人提出可以在粒状物中加入强磁粒子，这样就能用磁铁来回收粒状物。

进行扩散焊接时，焊接环境中的氧气浓度必须低于0.01%，免得焊接表面形成氧化膜。若要透过抽出焊接室的空气来达到所需的氧气浓度，就需要用到既昂贵且动作缓慢的高度真空泵。

另外也可以将焊接室灌满惰性气体，但是要让氧气浓度低于0.01%就得灌入许多惰性气体，而这可所费不赀。有个更经济的方法可以达到所需效果，就是先在焊接室灌入惰性气体，然后使用较便宜、速度也较快的真空加压泵抽出焊接室的气体。

过端/不过端量规通常用来在制造过程中检查工件合不合格。例如，过端/不过端塞规的一端要能自由插入正确钻出的洞，另一端则不能插进这样的洞。工件必须同时通过量规这两端的检验，才算合格。

压电板的成型要经过辗磨和抛光两道程序。

这个程序有个改善方式，就是将压电板连接到可调整频率的电源，然后调整频率使压电板震动。震动可以加强压电板与研磨物质间的接触。

约翰内斯·古滕堡是书籍印刷术的发明者。印刷书籍早在他之前就已存在，但是以前是将整段文字刻在木板上，因此制作印刷书籍的程序非常困难。古滕堡的想法是用可熔金属铸造个别字符(字母、数字、符号、装饰组件等等)，然后根据文字来设置字符。

硬化针头是一项棘手的工作。如果加热不够，针头就不够硬。如果加热过度，针头又变得易碎。如果热针头在浸入冷却液时没有完全垂直，针头就会歪掉。

一种硬化针头的方法为，将针头自传送带坠下，穿过带有电流的线圈。线圈中的电磁场会将针头加热并将针头导至垂直方向。这个方法的问题，在于需要精准控制电流才能适当调整下坠针头的温度。

如果加上永久磁铁，下坠针头就会固定在线圈中。等到针头达到居礼温度(摄氏780度)，针头就会失去磁性而掉到冷却液中。

早期曾尝试利用高频电流来加热导电零件，但效果不太好。原因是加热效果并不平均，而使零件的表面比内部还热。

这个效果后来被拿来强化工具和其他物品的表面。高频加热会使表面变硬、变脆，但内部仍很柔软。

在机械工程产业中，通常会对要处理的材料做事前处理(例如加热)，以降低处理材料时的阻力。但是在木材工业中，这种做法还不普遍。

若要提高锯木材时的生产力，可以使用高频电流将裁切区加热。

有一个猎人因故耳聋。当猎犬追踪到猎物、赶上猎物、拦下猎物，然后吠叫呼唤主人时，这个猎人会听不到，因此他无法再继续用平常的方法来狩猎。

这个猎人修改了一下方法：他另外再买了一只狗，并用一条短绳将狗绑到自己的皮带上。当被绑的狗听到同伴叫声(表示找到猎物)时，就会带领主人到猎物那里去。

由雪和冰块建成的传统爱斯基摩雪屋为半圆形。

今日在极地的探险家同样是住在半圆形的帐篷和临时营房中。

即使地层里蕴藏丰富的石油，油井的产量仍会随着时间而递减。这是由于油井会有蜡化的情况出现(地层的相邻

岩层被石油生成物堵塞住)。

为了回复产量，油井需要强大的燃烧器。燃烧器有一个喷嘴，空气和媒油以大约200大气压的压力经由这个喷

嘴充填进去，形成一股均匀的媒油。这股媒油可由几种装置点燃-机械型、电子型或压电型。不过，因为火焰温

度高达摄氏2,000度，引燃器将会在引燃时烧毁，而无法再次利用。

为了确保一次就成功点火，需要将特殊液体经由燃烧器注入油井。此液体不会与媒油起化学反应、比媒油更重、

无毒，且在正常状态下不易燃烧，但在压力下则可以点燃。当媒油混合物灌入油井且达到预计的压力时，液体

就会开始燃烧，进而点燃媒油混合物。

有时会使用额外的照明来照亮焊接口的边缘。

焊工头盔上的镜子可以自由摆动方向来反射焊弧发出的光线，不必另外再接光源。

若要表示已到达特定温度，可以使用会在此温度时融化的物质。也可以使用会在特定温度时变色的涂料。事实

上，我们可以使用会在所需温度时产生不可逆变化的任何物质。

还有另一种方法可以用来表示充填液体的钢质容器已达到特定的温度。将一个浮体贴在容器底部的磁铁上。磁

铁的居礼温度(会引起相变和导致磁性消失的温度)必须等于所要表示的温度。当液体达到居礼温度时，磁铁就会

松开浮体。以不同合金制成的磁铁，其居礼温度范围可以从摄氏零度以下至摄氏好几百度。

若要进行氧化铍(或氧化铝)的感应熔炼，必须在氧化物中添加导电材料。原因是这些氧化物是电介质，通常只

在熔化时才会导电。但是，导电材料会产生多余的杂质。

为了避免这种问题，可用纯铍(或纯铝)做为导电材料。随着温度上升，纯金属会开始燃烧、产生更多金属氧化

物，但熔料仍然保持纯净。

微电子电感很难装配。在微电路外使用电感会降低可靠度，也会增加零件大小和制造费用。

若要在硅芯片上装配电感，可以在芯片上钻孔。接着，在孔中置入导电材料并进行连接，以形成螺旋电流通路。可使用电弧来钻孔。

如果以电弧钻孔，可利用斜磁场，让电孤顺着螺旋路径穿透1-2毫米厚的芯片。然后，在电孤所钻出的螺旋孔中置入导电材料，就可做成电感。

若要经过孔洞来形成电流通路，可利用电泳在孔中置入导电材料。如果以电孤钻孔，则可以利用相同的装备，以较低的电流将导电材料置入孔中。

如果硅芯片的螺旋孔是以电孤钻出，则电子会顺着电孤的一个方向移动，而离子会往反方向移动。离子将会钻出第二个螺旋孔。第二个孔以及第一个孔都可以做为导电通路。如此就能装配微变压器及整合电感调节电路。

在固定的非磁性圆筒内，可以使用磁性液体抑制旋转运动。轴心装上一颗永久磁铁，在圆筒内旋转。磁极垂直于圆筒轴线。轴心旋转会在周围液体中产生旋转磁场，使磁能转换成热能。整体而言，轴心的部分旋转机械能会转换成热能，而抑制旋转运动。

时会使用少量火药，当火药被阳光分解时就会将气球充气。

只要让碳酸氢钠和硫酸互相作用，就能取得所需的气体压力。

在聚合物中添加抗氧化剂，可防止聚合物氧化，并延长聚合物产品的使用寿命。这些抗氧化剂会与氧产生化学反应，而氧就是老化的主因。精炼铁就属于这类抗氧化剂，不过要添加到聚合浆料中并不容易，因为铁不会溶于聚合物，必须先研磨成粉。精磨后的铁粉表面积很大，因此会更快与空气中的氧产生化学反应，形成没有抑制值的氧化铁。提供惰性气体的保护环境需要很复杂的设备。

有机酸的铁盐可以做为替代的抗氧化剂。铁盐不会与空气产生化学反应，在聚合物或聚合产品的配制期间会因为加热而分解，最后在聚合物中只留下铁原子。

焊铁通常会在加热的元素外套上空壳。此外壳会变热，操作员碰触到便会烫伤。

如果在加热元素和空壳之间灌入隔热泡沫，就能避免烫伤的危险。

锅炉里的液体必须保持高温。要如何让锅盖一直保持开启以便能够浸泡零件，却又能避免热能流失呢？

可以在液体表面覆上泡沫来防止热能流失。这样做的话，零件还是可以穿过泡沫来浸泡。

印刷电路板上漆时会产生气泡，而破坏了电路板的绝缘性。

只要将电路板涂上泡沫漆(极好的绝缘体)，就能消除有害的气泡。

电子电路最初都是使用的组件，例如电阻、电容及真空管或晶体管。后来，组件功能(例如放大和过滤)都

被封装到微型模块单元中。然后我们就开始使用集合这些功能的集成电路，而接着就出现了大型的集成电路。现

在，我们已有单芯片的电子系统，计算机处理和内存合而为一。

高功率的水银整流器含有水银蒸汽。当阳极接通低压电时，蒸汽会抗拒电流。当电压高到足以让水银蒸汽离子

化的程度时，整流器的导电性就会急遽升高，就能通过大量的电流。

若要在辗轧铁片上产生立体纹路，可滚动加热的金属板来形成起伏外观。接着，让凸出部分冷却，再以平滑滚筒辗过金属板，将工件压平。如此，就能做出一片在特定部位出现立体淬火纹路的平板。

一滴水可能包含着数百万只微生物。拜科技进步之赐，隔离一只微生物来进行研究已不再是问题，但在1748年，艾博特斯帕兰札尼(最早一批显微镜研究者之一)没有凭借现代的方法就已解决问题。

斯帕兰札尼滴下两滴相互紧邻的水滴：一滴含有微生物，一滴则是无菌的水。他在两滴水之间用针引出一条无菌的水，然后将显微镜对准这条水。当一只微生物经由渗透作用移到水线之后，斯帕兰札尼就立刻堵住路线，这样就抓到微生物了。

触变性材料可涂成超薄层，但涂上之后就不会流动。焦油和有机溶剂(例如媒油)的混合物再配上添加物(例如普通水泥)，就可产生触变性质--也就是说，混合物搅动时为液态，静止时会变得更粘稠。

绕线电阻器的电阻是温度的函数。

若要让这种电阻器的电阻保持不变，可将两条等长的线材接在一起。线材经过挑选，好让电阻温度系数的数值相等，符号相反。

炙热的软玻璃片(用来制造厚玻璃板)在输送带上移动时，很容易在滚筒之间发生下陷。

让玻璃片浮在液态锡池子上，就能运送热玻璃片并保持平坦。

普通的熨斗是利用热度、熨斗重量及烫衣者拖加的压力，将衣物烫平。另外有一种设计是使用含有铁质材料的烫衣板和含有电磁石的熨斗。

如何将电话线穿过360公尺长的地下管道？

答案是请猫帮忙。将电话线系在猫身上。在导线管的另一端放一些猫薄荷，然后把猫推进导管里，并看着它跑。

想要打扫长100公尺、直径4公分的粒子加速器吗？那就试试看用老鼠吧。

收器会测量悬浮物质所反射的脉冲振幅、时间结构、偏振及频移。

激光雷达测量数据的解译非常复杂。激光雷达可用来监控大气污染，能够监控其所在位置方圆数十平方公里面

积的空气污染状况。由于扩散现象，部分光流会无故消散、出现联合消散现象，以及在光谱中出现新的光线(拉曼

效应)。我们可以利用这些光线来判断工业污染的化学性质。

在晴天，交通号志灯可能很难看清楚。即使在号志灯上设置了特殊遮阳板也不一定能发挥效果。

我们可以用另一种办法，那就是让不亮的灯变黑。在交通号志前方装上两片玻璃(中间是液晶薄膜)，并接上两

个电极。液晶会吸收光，不让光线反射回去；因此，当交通灯号熄灭时，玻璃就会变成黑色。当灯号亮起时，

施加的电场会重新排列晶体分子，用来遮蔽的玻璃片就会变透明。

为了让电动机有效率地运作，运转磁通量必须具有低电阻。不过，低磁阻短路会产生强电流，造成机器损坏。

因此，我们得使用高电阻。

若要短路电流，可利用钢铁的电磁饱和效应；也即，钢铁磁场值与其传导性之间的非线性相关。磁路会稍微变窄，以利正常运转期间能够稍微提高电阻。不过，当电流突升时，因为电路已饱和，电阻值的增加会自行额外的电流。

二十年以前，人们认为金星的大气是温暖而潮湿的。

因为对此深信不疑，于是就使用硬糖制成的锁来固定金星一号太空站的天线。目的是要让锁在降落到水面之后就能溶化，以便部署天线。

就算高度只有1到2公尺，我们仍必须藉重强而有力的机械装置，才容易放低笨重的易碎品(例如，放入基坑)。

我们也可以使用另一项技巧，利用以天然材料(冰、盐等)所制成的特殊支撑物，顶住笨重的物品；随着支撑物溶化或分解，物品就会逐渐放低。

在维修机器时，透过刮削步骤可以产生精确、平坦的表面。将控制板上漆，并盖在准备刮削的表面上。工作面的凸出部分会沾到漆料，然后就刮掉。重复此步骤，凸出部分就会逐渐扩大，而高度则会逐渐下降。出现此现象时，就必须涂上薄漆，以免漆料覆盖整个工作面。但这样的做法会让漆料看不清楚。即使是加强灯光亮度和改变照明方向也没有帮助。

为了让圆柱一体成型，我们可以先将圆柱浸泡在水中，然后再放到液态氮中冷却。

震动铜棒，让铜棒不断碰触钨板。运用铜棒和板子之间的电压，电蚀就逐渐蚀穿板子。

在飞机引擎机体的小直径盲孔中装上塞子时，塞子有时会断在孔中。这时可以在盲孔中注入油，再将一小块方形电极贴在孔中的塞子碎片上。通上电流，让电蚀在塞子碎片中磨出方孔。然后，就可以用四角接头扳手来取出塞子碎片。如果这样还是无法取出，可用电蚀来清除整个塞子碎片。

若要打碎材料，最常用的就是球磨机，这种机器会让大量的铁球掉落在要打碎的材料上。不过，球落下的速度(与球的打击力)是重力的函数，因此有其。

若要以可见形象来呈现墙磁场结构，我们可以把光线穿透磁性液体。磁性液体在曝露于非均匀磁场时，会产生与磁场强度变化有所对应的不同密度带。穿透液体的光参数随着这些密度的变化而会有不同的参数值。

磁性液体上放置一块圆柱状永久磁铁，让它浮着，并在圆筒外面夹上两个线圈。装置加速会导致磁铁在圆筒内移动，改变线圈的磁场。对其中一个线圈通上足够的电流，让磁铁回到原始状态。然后，将施加的电流套入函数就可以测量出加速度。

使用磁流体静力分离器，可依密度分离出非磁性粒子，方法如下：一个矩形托盘装有磁性液体，接近托盘两边各有两个泄流底孔。托盘两边的电磁石可以控制液体的密度，让一边的液体密度高于另一边。稠密粒子流经上端的高密度液体，通过一个底孔集中。稀疏的粒子流经下端的液体，通过另一个底孔集中。

镍钛合金板可用来制造印刷板。

将镍钛合金板上的污点加热时，污点会变厚，但板子温度较低的部分还是薄的。在板子上画一个黑色图案，然后用灯将板子加热。板子的黑色部分会变热和变厚。这个板子就可做为印版来印黑色图案。镍钛合金遇冷时会收缩，所以之后可将板子冷却、画上新的图案，重复使用。除了使用黑色涂料，也可使用激光束或类似的定向热源，在板子上形成加热的图案。

使用切削工具冷却剂可延长工具的使用寿命。添加肥皂或其他表面渗透物质的冷却剂效果会更好。这样的冷却剂就可渗透加工平面的最小细孔。氢可渗透工件的表面，是一种非常有效的冷却剂。

含塑料的冷却剂在切削过程中会变热并进行分解，释出碳和氢原子。氢原子会移向工件表面，让切割更不费力。碳原子会移向切削工具，让工具变硬。

若要轻松地操纵庞大、笨重的工件，可将工件漂浮在液体中旋转。然后改变液体的水位或密度，就可以控制物体的垂直位置。

我们经常需要找出复杂形状的零件与虚平面交叉的横截面。

作法是将零件局部浸入水中达所需切面的深度。可用染色的水来产生分界线。

83. 剁肉技巧

在做含有肉馅的食物时，用手剁肉会让肉汁溅出，弄脏周围场地。

有经验的家庭主妇会用塑料袋将肉包起来再剁。

在烟雾剂的机械生产中，高压液流会通过穿孔管的一端，产生旋转动作将液体散射。另一种方法是将液体打在宽阔的抛物面上。形成的液流最后会分解成点滴。

加热或蒸发冷却剂(例如液态氧或氮)需要传送一定量的热能。不过，要将热能传入杜瓦真空瓶内并不容易，这种瓶子本来就是为了防止热量传送到液体而设计。改造真空瓶所费不赀，将特殊的加热器装在真空瓶的瓶颈里更不可能，因为瓶颈已用栓子封住。

热能可随着相同物质的蒸汽一起传过溢流管，最后到达真空瓶底部。

透过蒸发将塑料金属化的制程，通常是在高温的真空装置中进行。不过，许多塑料无法承受这种环境。

变通之道是将蒸发制程分成两阶段进行。在第一个阶段，将金属蒸发到真空装置里金属无法紧附的基板上。在第二个阶段，将基板已金属化的那一面放在塑料膜上。如此一来，金属层和塑料就会结合，之后便可轻易移除基板。这种技术与拓印所使用的技术类似。

为了让使用耐热金属陶瓷切割工具对金属零件进行加工的过程更顺利，可以先将零件加热使其软化。或者，零件放在铣床上时，可利用电磁体产生的交变电场进行加热。

电极进入人体时造成的伤害最小。该物质在人体中会被体液溶解而露出电极。

使用莫比带可使滑轮带、磁带等圈环组件的有效长度倍增。

接成圈的磁带可用于各种装置，例如电话录音机。不过，可记录的信息量受限于磁带圈的长度。

磁带可以接成莫比带，而记录头和读取头不对称地设置在磁带两侧。这可使磁带上记录的信息量倍增。透过莫比带的特性，可以进行双道记录，一次读取其中一道。

必须决定复杂铜零件内的涡电流模式。针对变换器所钻的孔洞会扭曲涡电流模式。

为了找出涡电流模式，将变换器内嵌于使用伍德合金(熔点低的材质)浇铸的零件模型中。然后，再使用模型决定要用的涡电流模式。

无法根据环境改变形状。

组合式充气家具的主要组件为可适应不同内压的充气橡胶气球。依不同方式组合及包覆气球，可以构成各种不同的家具。因为组合式组件的共通性，制造过程变得更简单。

抽水站设计为从太阳能取得动力。太阳能装置包含数千个玻璃管，玻璃管底部包覆着金属薄片。金属薄片会充当凹面镜，而集中太阳的光线。玻璃管中的液态氟利昂会受热而蒸发。产生的气体会驱动接到抽水机的涡轮。用过的气体会送到冷凝器凝结成液体，之后便送回太阳能玻璃管中。

93. 模制风雨装

手工缝制不透水的渔夫用风雨装，程序复杂而冗长。

可以将裁缝用假人包上人造皮革，喷洒聚合物成份的混合物。两个小时后，混合物会聚合、干燥，此时即可剥

除。干燥后的防水材质不会粘附在皮革上。用一点点手工，一套风雨装即可完成。

滚珠轴承上架设重转片的电机、涡轮喷射引擎与其他机器不容易运输：振动会使固定的轴承在轴承座圈上产生

间隙。为了避免这个现象，必须定期转动转片。然而，具有此功能的特殊引擎相当昂贵。

振动本身即可用来转动转片。将摆锤形状的机件接到转片轴，并接到只允许单向动作的棘轮。振动的力量会使

摆锤向上摆动，随着这个摆动的动作，摆锤会带动棘轮，让转片开始转动。

使船只通过堤坝旁的狭长闸门相当困难。如果船只靠本身的动力以正常速度通过闸门，会有撞坏闸门的危险。

若船只以较低、较安全的速度前进，又可能无法准确驾控。

最早的解决方法是使用大型柴油火车，拖曳船只通过闸门。

改良的解决方法则是靠船只本身的动力使船只低速移动，同时利用小型柴油火车协助驾驶船只。

以最大负载测试大功率涡轮发电机时，需要功率相同的涡轮机以及蒸汽锅炉。因此，在制造工厂不可能执行这

类测试，然而在发电站进行测试时，要修复故障又很困难。

可使用另一部同型的涡轮发电机来取代涡轮机，两部涡轮发电机互接，使第一部发电机供电给第二部发电机而

第二部发电机则充当马达，转动第一部发电机。两部发电机用这个方式互接，即可用最大负载进行测试。

附注：这当然不是「永恒运动」机器。系统中会发生能量损失，而必须安装小马达来补偿此遗失。

如果锯子锯木的频率接近木材的自然频率，即可减少锯木屑。

液体的自然形状是球形。这是一种液体浮在另一种液体表面下时所表现的形状。例如，橄榄油会浮在水上，但会沉到酒精下。适当混合酒精和水，油就会漂浮在表面下，表现其自然球形。

粗线很难穿过小小的针眼。理想的针在穿线时针眼要大，在缝纫时则应没有针眼。

英国人R.Pace提议用两条长度相同的细弹簧钢丝做成一根针。两条钢丝一端焊接在一起，绞四分之三圈，再将另一端焊接起来，之后将针抛光磨尖。产生的针看起来就像一根普通的针。用手将针稍微转开，就会出现方便穿线的狭长大孔。手放开之后，针会恢复原始形状并把线夹住。

一种日本发明的橡皮擦可擦掉墨水，完全不留任何痕迹。能够做到这点，是因为橡皮块内注入了许多填满特殊液体的微小囊包。在纸上擦橡皮擦时，会把囊包擦破，里面的液体就会漂白墨水。

为了在冬天进行某些研究，必须将测试仪器穿过湖面的冰洞长时间浸在水中。然而冰洞会结冰，再打新的冰洞又很花时间。

替代的方法是将管子插入冰中冰封固定，并在管中填装煤油。煤油比水轻，而且不会和水混合。煤油不会结冰，而且对操作测试仪器的人无害。

及3)两个接点接上时开启的指示器。不过，这种系统无法防止接点间冒出电花，因此可能导致爆炸。

下列系统可防止发生电花：由异种金属(例如铜和康铜)制成接点，连接时可形成热电偶的「冷」焊剂。另一个焊剂安置在控制对象外，其中并带有热源。连接接点时，会出现指示器所显示的热电力。

若要在塑料原料上取得细毛表面，可以将转动的刷子浸入软化的塑料原料里，会产生与刷针相连接的拉长纤维。冷却以后，纤维就会从刷针断开。不过，刷针上会附着塑料原料，此时必须停止机器并进行清洗，或者必须设计出复杂的程序以便在操作期间进行清洗。

另一种方式是将铁磁粉末倒到软化的表面上，然后使用电磁体进行抽拉。粉末会留在固化的塑料原料中，而不妨碍其效用。这会产生附加效果：按照定义的计划，磁化电磁体离散的部分并开关电流，可控制细毛表面的纹样。

胶质粒子可由沉淀氢氧化铵溶液中的二价和三价铁获得。产生的铁粒子无法溶解。粒子可悬浮于碱性介质(氢氧化四甲基铵)或酸性媒介(过氯酸)中。悬浮液中的铁粒子会吸附氢氧离子，留下阳离子在溶液中。粒子会因为电荷同性相斥而保持悬浮。

早期宇宙飞船对接时，经常发生接点锁合结构焊死的情况。这个有害的作用是金属在真空中的行为所致。为了研究这个作用，在地球环境里，使用真空中的干净(初生)金属表面来模拟状况。这需要拉扯金属样本，观察金属表面附近的电子放射。为了确保数据有效，必须防止空气分子接触金属。不过，初生表面的状况在真空中难以维持。

为了维持初生表面状况，在棒子上做一个圆形转角，并在其上放置金属数据样本。转角填装可塑性高的铅、铟或金。以机器拉扯棒子，使金属碎片散布于表面附近，软金属会变形但不会断裂。填充物可使金属隔绝空气，在金属表面产生初生条件。

同时患有视觉及听觉障碍的人无法使用普通的手表，因此便开发了可利用嗅觉的手表。手表由加热装置和两种金属的板材组成。金属板盖住一个容器，里面装着加热时会散发特殊气味的物质。在指定的时间，金属板会受热并打开容器。发出的气味即可表示时间。

在层状塑料的生产过程中，会调制一种中间物质(寡聚物)，可以使层状塑料呈现饱和。发生聚合作用时会产生textolyte和fibertextolyte。寡聚物须在不透气的容器中烘烤，而且会产生大量过热的蒸汽。蒸汽中包含酚和甲醛，因此不能排入大气中。所以使用会将水冷凝并输送至净化系统的水冷式热交换器。不过，冷凝管很快就会布满聚合物，而在拆洗冷凝器时必须停止制程。

1.替代的方法是将冷凝器冷却到零度以下。这会在管壁形成一层薄冰，遇到热蒸汽便溶化，如此可避免聚 合物堆积在管壁。

2.详细分析问题后，发现可在技术制程中添加酒精，使聚合物液化。建议的方法是在热交换器中注入酒精 而进行清洗。

为了设计经济的高温化学反应器，可以使用以类似柴油引擎方式运作的化学压缩反应器。在柴油引擎中，燃油混合空气在汽缸内燃烧，使活塞因气体膨胀而移动。化学反应器内的活塞会重复压缩(每秒10到20次)气体混合物，直到压力达150大气压为止。反应器内的温度会冲高到摄氏2000度。接着，另一个活塞行程会从汽缸中去除反应产物，同时将新的反应物再装填到汽缸中。

驱动反应器活塞的动力可取自一般柴油引擎汽缸，此汽缸活塞与反应器活塞都接到相同的机轴。

模型和流体介质的来源材料不仅可选为对模型进行打磨，也可增加材料到模型上。

例如，包含研磨粒子的电解液可当介质。铜模型可接到直流电供应器的负极，在模型附近放置铜片，接到直流

电供应器的正极。

电解的铜会逐渐镀到模型上。同时，介质中的磨料会逐渐磨蚀最会阻碍介质流动的模型部位。渐渐地，模型会

变成对介质流动阻碍最小的形状。

要贮藏或运输易碎物品时，可以先将物品装到容器中，再用发泡塑料填满容器。

困在火场中的受灾者常常很难判断火场逃生路线。

为了协助受灾者在判断逃生方向时有所根据，建筑物的墙壁和其他部位可漆上

不同彩度的颜色。彩度指出可能的火焰蔓延方向。

112. 一次执行两个程序

机器零件在浸酸清洗前，通常要先经过除油的费劲程序。

同时除油和浸酸清洗的单一处理可加速程序。

且波束的准确性经常未能符合严格的军事和太空需求。

最近，由数以千计不同的辐射器组成，而各辐射器之相位均可调整的相位数组取代了转动及摆动的天线。如此

可获得以下功能：可发射巨大的能量；辐射方向不受限；特定方向的波束宽度可在极窄到极宽之间调整；可用

机械无法获得的速度在任意平面上摆动波束；形成多个的波束等等。

电浆产生器是一种高温装置，用于金属切割、焊接、镀金等用途。产生器中的电弧会在负极和金属工件之间烧灼。电弧愈强，产生器的生产力愈高；不过，负极也会因此消耗得更迅速。为了解决这个问题已进行了各种尝试，包括使用各种冷却方法、昂贵的耐火电极，以及经常更换电极，但这些方法都不可行。

替代的方法是将负极做成水冷的铜杯。铜杯倒置在接到电弧的螺线管或磁圈里面。因为与螺线管产生之磁场的磁力线垂直，电弧末端会在铜杯内壁移动。根据安培定律，带电的导体(电弧通道)会受磁力影响，因而偏移到与磁场线和电流垂直的位置。所以，电弧末端会持续地盘旋于铜杯内壁。这可在电浆产生器运转时产生电流摆动，迫使电弧垂直行进。这种「活动式的接触点」不会长时间对局部加热，因此可保护负极。