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# 輪機工程[编辑]

**輪機工程(Marine Engineering)** 主要研究船舶相關所有動力裝置和機電設備如何製造、運營、維護和檢修。是最早受國際公約規範的專門技術。

## 船舶輪機工程師

### 機艙部人員

機艙部（輪機）人員皆同於甲板部（航行）人員，須經過

* 國際海事組織STCW公約章程規定，須達大約30個月之海事教育資歷、修齊規定學分畢業。
* 通過STCW公約規定章節之一系列專業訓練、並領有訓練結業證書。
* 該輪機員擁有本國船員適任證書（輪機與航海皆同）。

除該輪機員本國以外，並以資格、資歷符合並考試及格為前提，亦可領取第二國適任證書，尤以巴拿馬、新加坡、英國、香港等海事政策發達的國家與行政區最為流通。
* 該船員如為新進實習生，在登船修齊12個月海勤資歷同時，應持有本國之航海人員考試及格證書（輪機與航海皆同）。

如：中華民國國民參加其航海人員考試，與各國同有學歷及同等學力之限制，依據《船員訓練檢覈及申請核發證書辦法》：「符合航海人員訓練國際公約之海事教育及海事訓練品質管理系統規範之航海、商船、航運技術、運輸技術系航海組、輪機工程等系科組畢業證書或航海人員訓練國際公約課程學分證明文件，得參加航海人員測驗」。（輪機與航海皆同）

人員編制大約為：

#### 甲級（幹部）船員

* 輪機長(Chief Engineer, C/E)
* 大管輪（一管輪）(1st Engineer Officer or 2nd Engineer, 2/E)
* 資深管輪（二管輪）(2nd Engineer Officer or 3rd Engineer, 3/E)
* 資淺管輪（三管輪）(3rd Engineer Officer or 4th Engineer, 4/E)
* 初級管輪(Junior Engineer, J/E)
* 輪機實習生(Engineer Cadet, E/C)

等

#### 乙級（普通）船員

* 機匠長
* 機匠／銅匠

等

## 船舶機械設備

### 主機 (Main Engine)

主機為主要船舶推進發動機，小有一般交通客船與私人遊艇、乃至大型貨櫃輪、散裝輪以及油輪等大型商用船舶的動力。依編制由大管輪負責引擎管理與維修保養。

* 柴油機(Diesel Engine)

目前世界最為廣泛採用之主機系統，屬於活塞往復運動式內燃機，並可燃用優質重柴油、乃至劣質重油的優質經濟效益之發動機。
* 燃氣渦輪機(Gas Turbine)

運轉強大、可輸出達上萬千瓦的高單位輸出功率之高動力引擎；但因燃料成本高、機械效率不及柴油機，普遍不應用於商船。目前僅用於高速客船與軍艦。
* 蒸氣推進機組(Steam Turbine)

蒸氣推進主機起初用於20世紀初之大型客輪、貨輪、軍艦。前期為往復式蒸汽機，後期發展為蒸汽渦輪機，以取代原往復式蒸汽機，效能更佳。而此機型運轉時，有一定的人力需求與燃料消耗量，是柴油機的數倍。而在二戰時期的美軍艦船中，因故障率較柴油機低而較廣為採用。
* 核動力設施

核動力設施有著許多優質動力條件，但因造價昂貴、且在其核反應堆運轉之時需針對大量輻射線之釋放問題，必須訂造一系列嚴密的防護措施，目前該動力系統以其優越動力條件，皆常用於大型航空母艦、戰略潛艇等高戰略價值之軍事船艦，及一部份破冰船。核動力艦船反應堆的使用，一般使用較穩定的壓水式反應堆。
### 輔機(Auxiliary Engine/Aux. Machine)

輔機系統主要運作於連結主機整體運作系統、以及船員、旅客生活系統。

* 排氣渦輪增壓機(Turbocharger)

係將**過給進氣**之概念完整且系統性的移植至船用的存在，主要用途為提升主機進氣量、促進燃油完全燃燒與爆發。
* 發電機(Generator)（含原動機）

一般船舶發電機之配置，為3部或以上主發電機、緊急發電機乙部。主發電機多以柴油引擎為原動機。
依目前船舶用電需求，共發展出3.3、6.6、11千伏特高壓電、以及440伏特中壓電系統，屬動力電網。亦有220、110、50伏特中低壓電系統，屬民生與照明電網。
緊急發電機應於全船跳電時啟動，其啟動方式分自動、手動兩種、且應在45秒內啟動送電。
緊急發電機最低送電要求時數，依海上人命安全國際公約規定：貨輪應保證能連續供電至少18小時、客輪至少36小時。
* 各級電網變壓器(Transformer)
* 啟動（壓縮）空氣系統(Starting Air Piping)（空氣壓縮機）
* 淨油機（分油機）(Purifier)
* 舵機(Steering Gear)
* 各式油水泵(Pump)

依種類分有齒輪泵、離心泵、噴射泵等。
依用途分有燃油泵（不包括主機燃油噴射泵）、主滑油泵、通用滑油泵、淡水泵、海水泵、壓艙水泵、汙油泵等。
* 鍋爐(Boiler)
* 倉儲用冷凍設備（冰機）
* 中央空調設備
* 淡水製造機(Fresh Water Generator)
* 焚化爐(Incinerator)
* 節熱器(Economizer)
* 油水分離器(Oily Water Separator)
* 汙水處理系統(Sewage Treatment System)
* 海生物防止裝置(Marine Growth Preventing System)
* 船體防蝕裝置(I.C.C.P)
* 船艏推進器(Bow Thruster)
* 壓艙水系統
* 熱交換機

等機械

### 甲板機械

船舶之甲板機械一般會列入輪機部來管理與維修保養，並由甲板部（水手）操作。甲板機械一般用以輔助船舶進出港作業。

* 錨機(Anchor Windlass)
* 絞纜機(Mooring Winch)
* 導索器

### 推進裝置

目前主流的推進裝置以螺旋俥葉為主，尚還區分為（固定俥葉或可變螺矩俥葉）、噴射衝壓式、吊艙俥葉式等等。
輔助推進器大多是稱呼船首的舷側堆進器，靠離岸時常使用到。

## 教育

依照國際海事組織STCW公約章程規定，須滿30個月之海事教育、或依就讀學制修齊規定學分、並依各國海事教育法令的規定：需有海事職業學校、海事專科暨大學、技術學院等院校之學歷；可進修輪機工程及其相關技職之專科技術院校有

* 中華民國臺灣國立臺灣海洋大學

海運暨管理學院：輪機工程學系暨研究所
* 中華民國臺灣國立高雄科技大學

海事學院：輪機工程系暨研究所
* 中華民國臺灣國立成功大學

工學院：系統及船舶機電工程學系暨研究所
* 中華民國臺灣台北海洋科技大學

海洋事業學院：輪機工程系
* 中華民國海軍官校

軍事學科部：輪機組
* 美国密西根大學

造船暨輪機工程學系
* 英国史崔克萊大學

造船暨輪機工程學系
* 中华人民共和国大连海事大学、上海海事大學、武漢理工大學、集美大學

輪機工程學系
# 木工[编辑]

木工作品
香港東美中心的木工一條街
**木工**是指應用木材的工藝，也是建築常用的技術，是中國傳統三行之一。

## 木工于亚洲

木工有着悠久历史，因为被当时视为下等的职业，因此貴族不会学习木工。但也有例外的情况出现，比如明熹宗朱由校就因为酷爱木工制作，而被人称作“木匠皇帝”。

鲁班是有名的巧木工，在他的经验指导下，中国成为了当时木工业比较发达的国家。

在香港，大部份中學於初中均有木工或金工課程，部份工業學校於高中、中學會考也曾經有木工科。

在中国有相应的本科教育专业，名称为木材料科学与工程，具体课程主要是木材学、木工机械、木工刀具（刀具与切削）、胶黏剂与涂料、木材干燥、木制品、制材、木材保护以及最重要的人造板课程（胶合板、刨花板、纤维板），此外电子技术的CAD、3D、PS也开设为专业基础课。

### 東亞傳統木工分類

東亞的傳統木工藝以大木作、細木作、木雕為三大主要類項。大木作指木造建築。隨著時代變遷，木造建築的市場需求減少，大木作工藝式微。細木作為「小木」、「合作」（臺語讀音），主要為各式家具、佛具之製作。早期稱木雕為「鑿花」，鑿花原屬於木作的裝飾性工藝，後來發展成獨立表現的工藝。

## 木工于欧美

木工在欧美广泛流传，同中国不同，欧美人视木工为上等或下等階級都可以做的工作。在很多欧美的私立学校都有木工这一课程。

## 健康問題

## 另見

* 裝修#粉塵及懸浮粒子
* 木头
* 木匠

## 參考來源

### 引用

### 書目

* Feirer, John L. Cabinetmaking and Millwork. Mission Hills California: Glencoe Publishing. 1988. ISBN 0-02-675950-0.
* Frid, Tage. Tage Frid Teaches Woodworking. Newton, Connecticut: Taunton Press. 1979. ISBN 0-918804-03-5.
* Joyce, Edward; revised and expanded by Alan Peters. Encyclopedia of Furniture Making. New York: Sterling Publishing Co. 1987. ISBN 0-8069-6440-5.  引文使用过时参数`coauthors` (帮助)
* Roubo, André Jacob. The Art of the Joiner. Paris: French Academy of Sciences. 1769–1784.

### 進一步閱讀

* Naylor, Andrew. *A review of wood machining literature with a special focus on sawing* （页面存档备份，存于互联网档案馆）. BioRes, April 2013

## 延伸阅读

 《欽定古今圖書集成·經濟彙編·考工典·木工部》，出自陈梦雷《古今圖書集成》
# 鍛造[编辑]

鍛造
**鍛造**(Forging)，是金屬壓力加工方法之一。指利用壓力改變金屬原料形狀，以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸的鍛件的一種加工工學。 鍛造是一種利用局部壓縮力對金屬進行成型的製造加工。

機械式鍛造，高速精密溫、熱模鍛機一使用精密模具開發及複動化鍛造製程技術，可以一次鍛造成型達到淨成型鍛造，使銅鍛件成形後，僅需少量加工或不再加工，並具有精確的外形、高的尺寸精度、形位精度和好的表面粗糙度的高優質鍛件。達到高效率、縮短開發時程及省料省成本之目標。

鍛造通常根據其進行的溫度進行分類：冷鍛造（一種冷加工）或熱鍛造（一種熱加工）。對於後兩者，金屬被加熱，通常是在鍛造中。鍛造零件的重量可以從不到一公斤到數百公噸不等。鍛造已經由鐵匠完成了幾千年；傳統產品有廚具、五金、手工工具、邊緣武器、銅鼓和珠寶。自工業革命以來，鍛造部件被廣泛用於需要高強度的機械；這類鍛件通常需要進一步加工來實現成品。如今，鍛造是一個重要的世界性產業。也是鍛造其中之一

## 分類

根據加工時工件的温度，可將鍛造分為：熱鍛（再結晶(recrystallization)溫度以上）；溫鍛（再結晶溫度～再結晶溫度的30%）；冷鍛（再結晶溫度的30%以下，一般是室温）。常把坯料加熱後，用手錘、鍛錘或壓力機等錘擊或加壓，使它發生塑性變形，成為一定形狀和尺寸的工件，所得的工件稱為**鍛件**，鍛造能改變金屬組織、提高其機械性能，因此在機械製造中常用來製造承受較大動載荷的零件。

* 按成型用的工具，分為**自由鍛**與**模鍛**。
* 按鍛件有無飛邊，分為**開式鍛造**與**閉式鍛造**。
* 增質式3D列印的鍛造
* 高速精密溫、熱模鍛機

鍛造成型達到淨成型鍛造，使銅鍛件成形後，僅需少量加工或不再加工，並具有精確的外形、高的尺寸精度、形位精度和好的表面粗糙度的高優質鍛件。達到高效率、縮短開發時程及省料省成本之目標。

## 注釋

## 參考文獻

* 鍛造的概念
* 鍛造技術及種類
* 3D技術突破首創金屬鍛件 （页面存档备份，存于互联网档案馆）

* 鑄造
* 鑄鐵
* 鍛鐵
* 金屬射出成型
* 離心鑄造
* 壓鑄
* 壓鍛
* 失蠟法
* 模塑
* 永久模鑄造法
* 永久模鍛造法
* 砂鑄造
* 砂鍛造
* 消失模鑄造
* 消失模鍛造
* 精密鑄造
* 精密鍛造
* 快速鑄造
* 快速鍛造
* 粉漿澆鑄
* 粉漿澆鍛
* 玻璃鑄造
# 电机

**電機**（英語：electric machine）又称**電力機械**，是機械能與電能之間轉換裝置的通稱，指依靠电磁感应运行且具有能做相对运动部件的机械，可将电能转换成机械能或将机械能转换成电能的装置。研究电机的学科，称为**电机学**（electrical machinery）。

電機轉換電能和機械能是雙向的，大部分應用的是電磁感應原理。由機械能轉換成電能的電機，通常稱做“發電機”；把電能轉換成機械能的電機，被稱做“電動機”。其余的還有其他的新型電機出現，比如超聲波電機（应用壓電效應），就不用電磁感應原理。然而，靜止電機則指的是變壓器，即将一种电压下的电能变为另一种电压下的电能。一般电机都是上述分类交集，如：径向磁场交流电动机就是最常见的一种电机。

## 能量

按电能被消耗或是转化出来。

#### 发电机

一般是将机械能转化为电能的电机。

#### 电动机

各種大小馬達及當作尺寸比較用之9伏特電池

电动机是将电能转化为机械能。电动机主体包括运动部分（转子）和静止部分（定子）。在电动机工作过程中，从定子绕组输入电能，从转子轴上输出机械能。

* 变频电机：为变频器设计的电机，是变频专用电机，变频电机可以在变频器的驱动下实现不同的转速与扭矩，以适应负载变化的需求。

#### 单极电机

#### 多极电机

## 磁场

电机之所以能够传递或转化电能，一个基本条件是存在一个耦合磁场。建立磁场的电流称为励磁电流，两者关系可由安培环路定律来描述。在此基础上，通过定义磁阻和磁导可以得到磁路欧姆定律：即作用于磁路上的磁动势等于磁阻乘以磁通。

电机和变压器的铁芯都用磁导率很高的硅钢片制成。这种铁磁材料的磁导率大，可以增强磁场，用较小的励磁电流产生较大的磁通。

按主磁场的方向是在转轴的直径方向还是转轴方向，即径向还是轴向来分类。

#### 径向磁场电机

目前多数电机都是径向磁场电机。即它的主磁场沿转轴方向通过径向磁场的相互作用发电或电动的电机。

#### 轴向磁场电机

轴向磁场电机也叫“圆盘电机”。它的主磁场沿转轴方向。

### 电流形式

电流可分为直流电和交流电，故对应的电机也可分为交流电机和直流电机。

#### 直流电机

电能的形式是直流电的电机，包括直流发电机和直流电动机。

#### 交流电机

电能的形式是交流电的电机，包括交流发电机和交流电动机。
# 电动机械学

**电动机械学**（electromechanics）是指从电气工程和机械工程中，结合电气和机械的过程和程序。电气工程在这方面也包括电子工程。

**机电装置**（electromechanical device）是由电驱动的机械装置，可将电能转换为机械能。

继电器（relay）起源于电报，是用来再生电报信号的电动机械装置。1885年，哥伦比亚大学的Michael Pupin教授数学物理和电动机械学。

* 电机
* 電機機械
* 机械电子学

## 参考资料
# 凝固[编辑]

**凝固**（solidification，freezing）是物质从液态转变为固态的相变过程或现象。最常见的情况是当溫度降低時，物質由液体變為固体。物質凝固時的溫度稱為**凝固點**（solidifying/freezing point），其精确定义是：液体开始固化，液相与固相处于平衡时的温度。大多数物质凝固点的数值与熔点相同。

目前已知的液體幾乎都可以在低溫時凝固成為固體，氦是唯一的例外，常壓下在絕對零度時仍為液體（液態氦），需加壓才能凝固為固體。

晶体在凝固过程中放出热量，冷却到一定温度时开始凝固，此时温度保持不变，即为凝固点。非晶体（如玻璃、石蜡等）在凝固过程中随温度降低而逐渐失去流动性，最后变为固体，但没有凝固点。有些物質的凝固點和熔點會不一様。例如洋菜膠有熱遲滯現象：在 85°C會熔化，而凝固點在 31°C至 40°C之間。

## 結晶

許多液體在凝固時會結晶，形成晶体的固體。結晶的過程是一階的熱力學相變化，在液態固態共存的期間，系統的平衡溫度不變，等於凝固點。結晶主要包括二個現象：成核和晶体生长。成核是指分子開始聚集形成晶核，在奈米尺度以已定義的週期形式排列，其排列方式決定了晶体结构。晶体生长就是晶體持續的變大，最後到達晶核的臨界大小。

## 過冷

過冷的水迅速形成冰塊
過冷是指液體低於熔點而沒有凝固的現象。

因為勻相核化結晶的活化能，純液體的結晶一般會在略低於熔點時開始。晶核的形成也表示形成新相和液體之間的相介面，此過程會消耗能量，能量大小依其表面能而定，假如要形成的晶核太小，形成晶核產生的能量無法形成介面，就不會開始成核的現象。一直要到溫度夠低，可以產生穩定的晶核，才會開始凝固。若容器的表面有不規則，或是有固體或氣體的雜質，已經形成的固體結晶，或是存在成核劑或是振動，就可能會有非勻相核化結晶，其中一些相介面的破壞會釋出能量，使得過冷點接近或等於熔點。

水在一大氣壓下的熔點很接近0 ℃，若在存在成核劑的情形下，其凝固點會很接近熔點，但若沒有成核劑時，水在0 ℃以下就會出現過冷的現象，一直要到−40 ℃才會形成固體。若是在2,000大氣壓的高壓下，水在−70 ℃之前都是處於過冷的狀態。

## 放熱反應

凝固過程中多半會放熱，也就是說當液體相變成固體時，會釋放壓力和能量，這部份有些違反直覺，因為除了過冷液體外，液體在凝固時溫體不會上昇，但若無法持續的將能量由液體中移出，凝固過程就會停止。凝固釋放的能量為潛熱，一般稱為熔化熱，也等於等量固體在熔化時需要的能量。

低溫的氦是已知唯一凝固時不會放熱的物質。氦3在0.3K以下有負的熔化熱，氦4在0.8K以下有相當輕微的負熔化熱，這表示在特定的壓力下，需要提供熱量才能使氦凝固。

## 玻璃轉化

像玻璃或甘油等物質會在沒有結晶的情形下凝固，這稱為无定形体，无定形体也包括一些沒有凝固點的聚合物，沒有在某一特定溫度下有突然的相變化，其粘弹性的特性是在一個溫度範圍內漸漸變化。這類物質有一性質稱為玻璃转化温度，大約可以定義為物質的密度和溫度圖出現明顯斜率變化的「膝點」。因為玻璃轉化是一個非平衡的過程，在晶相和液相之間未達到平衡狀態，一般不視為**凝固**。

## 急冻

急冻，也称“速冻”，是指物体在深低温环境下快速（几个小时内）凝固的过程。急冻是对流层形成冰云的原理，因此大气科学中极其重要。急冻样本中的冰晶较小，不会像普通冷冻一样破坏细胞结构，因此在食品保存和生物样本中都有使用。

## 低溫下對生物體的影響

許多生物可以長期忍受攝氏零度以下低溫。大部份生物會累積如抗凍蛋白、多元醇，葡萄糖等抗凍劑以避免體內的水結凍。大部份植物其至可以生存在−4 °C至−12 °C的低溫。

像假单胞杆菌等細菌會產生特殊的蛋白質作為成核劑來，使得水果和植物表面在約−2 °C時結冰，結凍會使得表皮組織受傷，使細菌可以得到中下層植物組織中的養份。

### 細菌

在冰凍上千年的冰塊中分別有發現存活的更新世肉食杆菌、格陵蘭金黃桿菌及Herminiimonas glaciei。

### 植物

植物有一個稱為健化的過程，可以使植物在零度以下存活數週到數個月。

### 動物

捻转血矛线虫可以在液態氮中存活44週。其他可以在0 °C以下存活的线虫包括Trichostrongylus colubriformis及Panagrolaimus davidi。許多爬蟲類及兩棲類動物可以忍受0 °C以下的低溫。

人類的配子以及2,4,8個細胞的胚胎可以在冰凍條件下生存到十年，此程序稱為深低溫保存。

人體冷凍技術是一種試驗中的醫學技術，把人體在極低溫的情況下冷藏保存，並希望在未來通過先進的醫療科技使他們解凍後復活及治療。

## 食物保存

冷凍也是一種常見的食物保存法，可以減緩食物腐壞的速度以及微生物生長的速度。除了低溫時化學反應速率變慢外，冷凍時也可以減少細菌生長所需要的液態水。

* 升华
* 沸腾
* 蒸发
* 融化
* 霜
* 姆潘巴现象
* 相图

## 相關條目
# 图形[编辑]

**图形**在数学上可以依靠不同的附加结构而形成不同的门类，按附加结构的复杂程度，可以依次分述如下：

* 集合结构→点集拓扑（若附加离散集合则形成离散几何）
* 代数结构→组合拓扑（若附加分维结构则形成分形几何）
* 度量结构→度量几何（若附加第五公设则分化为欧氏和非欧氏几何）
* 微分结构→微分几何（若附加对易结构则分化为对易和非对易几何）

* 参见《爱尔兰根纲领》
# 石油工程

德国最大油田Mittelplate
**石油工程**（Petroleum engineering）是和碳氫化合物生產有關活動的工程學領域，碳氫化合物可以是石油，也可以是天然气。探勘及石油生產定義為石油及天然氣產業的上游產業。地球科學家進行的钻探以及石油工程都是石化產業中二個以地下為主的學科，主要著重著在盡可能地提高地下儲層的碳氫化合物經濟回收率。石油地质学及地球物理学著重在碳氫化合物地下儲層的靜態描述，而石油工程是利用多孔岩層在高壓下石油、水及氣體物體行為的深入了解，來估計岩層的可採量。

地質學家和石油工程師在油氣藏生命週期中的共同努力，決定了油藏開發的方式以及之後枯竭的方式，對油田經濟的影響最大。石油工程需要對其他相關學科有良好的了解，例如地球物理學、石油地質學、地层评价（测井）、鑽孔、经济学；油藏模擬、油藏工程、鑽井工程、人工升力系統、完井以及石油製造工程。

石油工程的專業人員，以往會來自物理、機械工程、化學工程及礦冶工程等領域。石油工程的專業訓練會在石油公司內進行。

## 簡介

美国采矿、冶金和石油工程师学会（AIME）在1914年成立，是此領域第一個專業協會。第一個石油工程學位是在1915年由匹茲堡大學頒發。在此之後，石油工程也漸漸的演進，解決越來越難的問題。由於電腦建模、材料、統計應用以及機率分析的進步，以及像定向鑽孔及提高原油采收率-等新技術的出現，都大幅提昇了石油工程師可以用的工具及技術。自動化、感測器及機器人已讓此產業變的更有效率，而且更安全。

石油工程師常需要克服深水、極地及沙漠等條件。在作業中越來越常要在高溫高壓（HTHP）環境中進行，因此石油工程師需要精通熱力水力學、地質力學和智慧系統等主題。

## 參考資料
# 生化工程[编辑]

生物反應器
**生化工程**（英語：biochemical engineering），亦稱**生物技術工程**（biotechnology engineering）或**生物程序工程**（bioprocess engineering）等，是化學工程的一門分支，主要致力於設計並建立包含生物有機體或分子的單元製程，例如生物反應器。生化工程被運用於石油工業、食品、製藥、生物技術以及廢水處理工業等領域。

* 生物反應器
* 生物技術
* 生物程序工程
* 光生物反應器
* 電化學能量轉換

## 參考資料
# 纳米医学[编辑]

**纳米医学**是随着纳米生物医药发展起来用纳米技术解决医学问题的学科。

纳米技术和材料的发展将将给医学领域带来一场深刻的革命，主要在对付癌症和治疗心血管疾病方面有重要意义。

纳米材料具有与一般材料所不同的物理化学性能。

纳米技术可能将在以下方面对医学产生较大的影响：

* 使诊断更精确
应用纳米技术可将微型的诊断仪器植入人体内，可随血液在体内运行，实时将体内信息传送到于体外记录装置。
* 使治疗更有效
将常规治疗药物纳米化，可提高药效、减少用量、降低副作用。这对于恶性肿瘤的治疗，有重要作用。
* 成为防病新武器
运用纳米技术在血流中进行巡航探测，可及时发现病毒、细菌的入侵，并予以歼灭，从而消除传染病。

## 研究例子

2026年香港有大學醫學院聯同創新科技署首創研發出一種直接把納米粒子送到腦部的「院前」缺血性中風急救鼻噴劑，可於中風後30分鐘內使用以冀減少腦梗死體積。該發明在第51屆日內瓦國際發明展獲得了最高榮譽的「特別大獎：中國代表團獎」及「評判特別嘉許金獎」。

* 纳米医学 - 中国科学院微生物研究所信息中心

## 参考书目

* 纳米医学（2006），作者：高焕民、柳耀泉， ISBN 9787801218186
* 纳米医学（2011），作者：Kewal K.Jain、张幼怡 (译)， ISBN 9787565900112
* 纳米生物医学技术（2009），作者：许海燕、王琛， ISBN 9787811361308
* 生物医学纳米技术（2008），作者：Malsch NH、吴洪开(译)， ISBN 9787030214836
# 组织工程学[编辑]

A simplified overview of the general methods used in regenerative medicine
**组织工程学**（Tissue engineering），是指利用生物活性物质，通过体外培养或构建的方法，再造或者修复器官及组织的技术。这个概念由美国国家科学基金委员会在1987年提出，在此后的二十多年间快速发展。

组织工程学涉及到生物学，材料学和工程学等多学科；目前已经能够再造骨、软骨、皮肤、肾、肝、消化道及角膜、肌肉、乳房等组织器官。

## 综述

Micro-mass cultures of C3H-10T1/2 cells at varied oxygen tensions stained with Alcian blue.
目前被普遍运用的组织工程学的定义，是由 Langer 和 Vacanti 所提出的：

组织工程是结合了工程学以及自然科学为一体的综合性学科，致力于发展生代材料以修复，替代，提高人体器官及其功能。

組織工程也被定義為理解組織生長的原理，並生產具備功能性以供替代原先組織的臨床使用。另一個描述接著說，組織工程的基本假設是，利用該系統的生物將在更換，維修，保養，和/或增強組織功能的治療策略下取得更大的效益。

組織工程再多領域多層面的研究下，已經發展出一套對於原料與材料之間的應用有著組織性並且十分新穎的策略，例如生物材料科學的進步，幹細胞應用，特殊生長和轉化因子（differentiation factors）的應用，模擬獨特的仿生環境（biomimetic environments），或是利用物理或化學工程改造的細胞外基質（支架的製程），細胞和生物活性分子之間的組合製備等等。而組織工程目前所遇到的困難主要是如何穩定培養更具複雜性的組織以及如何有效利用實驗室培養出的組織進行移植以及新生組織在生物力學穩定性。

組織工程的持續發展將增長從工程和組織基礎研究同時也會增進組織（tissue）、基質（matrix）、生長因子（growth factor）、幹細胞（stem cell）和發育生物學（developmental biology）、材料科學（materials science）和生物信息學（bioinformatics）的這些學科的融合與應用。

## 组织工程学的三个要素

### 细胞

细胞是一切生物组织最基本的结构单位。干细胞是人体内一种有潜力能够分化为其他类型细胞的特别的细胞，也是生物工程广泛研究和利用的一种手段。

#### 細胞收集與純化

從液體組織，例如血液，通常會利用離心或單採血液成分萃取（apheresis）出目標細胞後再進行細胞增生。而從固體組織，純化困難程度較高。通常將組織切碎，然後用胰蛋白酶（trypsin）消化酶或膠原蛋白酶（collagenase）以除去細胞外基質（extracellular matrix）以方便保存的細胞。此時細胞是自由浮動的，之後利用離心法或單採血液成分萃取。

胰蛋白酶作用對溫度敏感性高。在較高的溫度下分解胞外基質速度快，但高溫下相對對細胞的傷害較大。膠原酶作用對溫度敏感性低，對細胞的傷害也較少，但需要更長的時間進行反應，期間會消耗大量昂貴的試劑。

#### 使用細胞的種類

一般會利用細胞的來源作為分類依據

* 自體細胞（Autologous cells）是從同一個人的細胞取出後重新植入目標區進行組織再生，自體細胞移植具有最少的問題，像是免疫排斥或是病原體的傳播，但是，在某些情況下可能不可用。例如，有遺傳性疾病的自體細胞不可使用，或者是很患部病灶嚴重的患者（例如:嚴重燒傷）或年長者，可能沒有足夠數量的自體細胞建立有用的細胞株。此外，由於這一類的細胞必須從患者體內採集，此時也需要顧慮在執行這樣的手術操作是否會導致供體部位（donor site）的感染或慢性疼痛，而這兩者間的取捨必須經過縝密評估後再進行抉擇。

由於這類細胞株要從採集到的樣品中進行培養後才能使用，十分花費時間。最近出現了傾向使用來自骨髓和脂肪間葉幹細胞在進行分化（包括骨骼、軟骨、脂肪和神經）的方法，能利用誘導的方式大量分化並產生所需要的細胞。

### 支架

支架是用于支撑细胞成长为一个完整的组织的框架材料。

### 生长信息

用于引导和协调组织内细胞活动的各种方法，目前已知的能够影响细胞活动的生长信息包括各种蛋白质因子和电信号。

## 组织工程学的医疗应用情况

### 骨骼缺损修复

传统临床使的植骨材料主要分为自体骨、同种异体骨、经特殊处理的异种骨和人工骨材料等，这些手段但都存在适用性和并发症等缺陷。随着组织工程学技术的发展，改变了治疗骨缺损的传统治疗模式。而通过组织工程学手段体外培养骨骼组织作为修复材料，则没有其它手段的各种缺点，可以达到理想的效果。

### 角膜

通过体外培养角膜，再移植回人体，让因为角膜缺失或损坏而失明的人士恢复视力。

### 皮肤

对于被烧伤、炎症等因素损害的皮肤，通过体外培养皮肤组织移植人体，达到修复皮肤的外形和功能的目的。

### 血管

心血管疾病包括冠狀動脈閉塞、外周動脈疾病、和其他血管損傷等是急需應用人造血管的例子。不同類型的人造血管已透過許多不同血管組織工程的方法研發出來。 可作血管移植人造血管的例子包括預先種植細胞的人造血管、 由脫細胞血管或用合成生物材料製成的血管。

### 牙齒

* 生體模仿學

## 引用

## 參考文獻

* Davis, M.E., et al., Injectable Self-Assembling Peptide Nanofibers Create Intramyocardial Microenvironments for Endothelial Cells. Circulation 111:442-450 (2005).
# 材料化学[编辑]

**材料化学**（英語：materials chemistry）是一门新兴的交叉学科，是材料科学和化学化工领域的重要分支。材料化学从化学的基本概念和理论出发，研究材料在制备和使用过程中涉及到的化学变化和材料性质的表征测量，从而实现对高分子、金属、液晶等材料的性能优化。同时也涉及着在分子水平对材料结构及性能与成分、结构之间的关系的理解。

材料化学的发展对社会有着广泛的影响，其中包括通信和信息技术、环境和气候变化、生物技术、可再生和可持续能源等领域。

## 研究主题

纳米科学（Nanoscience）、晶体工程（Crystal Engineering）、功能材料（Functional Materials）等。

## 参考资料

## 延伸阅读

* What Is “Materials Chemistry?”. Chemistry International -- Newsmagazine for IUPAC (Walter de Gruyter GmbH). 2009, **31** (3). ISSN 1365-2192. doi:10.1515/ci.2009.31.3.4 （英语）.

* Materials Chemistry （页面存档备份，存于互联网档案馆） - Stanford University （英文）
* Materials chemistry （页面存档备份，存于互联网档案馆） - Nature （英文）
# 食品工程

全自動機械人的食品廠
**食品工程**（Food Engineering）或稱**食物工程**，是一種結合生物工程、化學工程、機械工程、電機工程、工業工程等學門，還有涉及品質管理、食物保存、包裝、物流、食品安全等，用以生產食品的綜合性工程技術。

食品工程的范围包括经典单元操作在食品加工中的应用，食品中液态或固态食品流動、运输的流體力學、储存方面的研究进展，食品加热、冷却或冷冻的熱力學，食品传质过程，食品工程中的化学和生物化学方面的问题以及动力学分析的应用，脱水、热加工、非热加工、挤出、液态食品的浓缩、膜分离和膜在食品加工中的应用，货架期、电子标签与电子标签库存管理，以及可持续食品加工技术，另外还包括包装、清洗和食品卫生。
# 食品技术

《健康手册》（14世纪）——食物、奶酪，《健康手册》（卡萨纳滕塞图书馆藏书编号4182）
**食品技术**，（英语：Food Technology）又称食品科技，是食品生产、运输、保鲜、包装等一系列技术的总称。食品技术是食品生产、运输、保鲜、包装等一系列技术的总称，其目标在于运用食品技术，可以提高食物产量，增进食物质量和口感，延长其保存时间。最终实现从农田到餐桌的全程食品安全与品质保障。
# 潔淨科技

电动汽车在公用充電站充電
耐特菲姆公司開發的滴灌
**潔淨科技**（Clean technology）是指任何顯著提昇能源效率、資源永續使用、或是保護環境，因此減少對環境負面衝擊的流程、產品或服務。潔淨科技包括許多技術，例如資源回收、可再生能源、信息技术、可持续交通系统、电动机、绿色化学、照明、灰色水再使用等等。環境金融是一種透過碳信用額的生成，為新型潔淨技術專案取得資金的方法。專門為了減緩氣候變遷的項目也稱為碳項目。

由有機廢棄物製成的可再生運輸燃料。替代燃料策略可大幅降低碳排放和空氣污染。
自從2000年以後，在潔淨科技的投資有相當的成長。依照联合国环境署的統計，風力發電、太陽能發電和生質燃料公司在2007年獲得1480億美元的新資金投入，而油價的上漲和氣候變遷政策也鼓勵在可再生能源的投資。其中有500億美元是投資在風能。2009年時，Clean Edge預測三個主要技術區塊（太阳能光伏、風能和生質燃料）在2018年時收入會到3250億美元。

潔淨科技也變成商業和公司的基本考量主題，這可以在每一個公司減少污染物和不環保的燃料，不論此公司的屬性為何，使用潔淨科技也變成競爭優勢。公司會建立其企業社會責任（CSR）的目標，利用使用潔淨科技或是其他提昇永續性的方式參與企業社會責任。财富世界500强公司在2018年共花費了200億美元在企業社會責任上。

在潔淨科技領域裡，硅谷、以色列硅谷以及斯德哥尔摩被評為領先的生態系。根據2024年的資料來看，全世界有超過75萬個專注在潔淨和永續科技的國際專利家族（international patent families, IPF），大約在全世界佔12%。從1997年到2021年，已公布超過75萬個有關潔淨和永續科技的專利，在1997
年，此類專利只佔總專利的8%，在2021年，此類專利佔總專利的15%。日本和美國的專利比例都超過20%，其這兩國每年專利數量都穩定的超過一萬。

## 定義

農夫用作物作為生物燃料
潔淨科技產品或服務是指可以提昇運作性能、生产率或是效率，同時減少成本、輸入、能源消耗、垃圾或是環境污染的產品或服務。其起源是因為越來越多消費者、法規或是產業關注以清潔方式產生能源——具體來說，也許是因為大眾對燃燒化石燃料造成全球暖化、氣候變化以及對自然环境的衝擊，相關認識不斷提高。潔淨科技常和风险投资基金以及土地利用組織有關。傳統上，這個術語和綠色企業、永續發展或三重底線（triple bottom line）產業的各種定義有所區別，「潔淨科技」名詞起源於創投界，並且已經發展成為一個商業領域，其中包括太陽能、風能、水淨化和生物燃料等重要且高成長的產業。

## 此概念的起源

潔淨科技的概念最早是現在一系列新興技術和產業中，這些技術和產業是以生物学、資源效率等概念是用在基礎產業上，這些技術和產業包括有能源效率、选择性催化还原法、非毒性材料、水淨化、太阳能、風能，以及能源節約的技術。自從1990年以來，對這類技術的興趣隨著兩個趨勢而提昇。一個是這些新技術的相對成本，以及對十九世紀和二十世紀初工業設計的深入瞭解（包括化石燃料電廠、内燃机和化学工业）以及開始對於人類造成對環境的影響有所瞭解（例如臭氧层空洞、酸雨、沙漠化、氣候變化等）。

## 世界各國的投資情形

自2001年起，監管機制和國際條約一直是定義潔淨科技投資環境的主要因素。對再生能源以及能源效率技術的投資是在《巴黎協定》框架下對抗氣候變遷和空氣污染的決定性因素。在公共部門的資金來源中，政府利用了針對私部門的財稅獎勵措施和法規。此一集體行動帶來潔淨科技產能的成長。2015年全球對再生能源發電技術的投資超過美金3080億美元， 2019年上昇到美金3110億美元。

全球潔淨科技投資自2008年起持續成長，北美、歐洲、中國、印度四地投資額即達84億美元。儘管研發資金一度進入平台期，但再生能源年投資額已穩定維持在約300 億美元的規模，成為全球能源轉型與達成氣候目標的關鍵動力。2014年全球潔淨創新指數裡，以色列、芬蘭與美國表現最優。中國則被視為再生能源技術的主要成長市場。

## 相關條目

* 环境科学
* 可持續工程
* WIPO GREEN
* 替代能源（新能源）

## 參考資料

* Investing: Green technology has big growth potential, *Los Angeles Times*, 2011
* The Global Cleantech Innovation Index 2014, by Cleantech Group and WWF
# 热学

玻色–爱因斯坦凝聚-热物理学的代表性图像。
**热学**又称**热物理学**，是研究热现象（即与温度有关的物理现象）的科学。

热学一般分为热力学和统计力学两部分，前者是建立在实验基础上的宏观理论，后者是建立在量子力学和数理统计学上的微观理论。

## 研究史

熱學是從18世紀末才發展起來，主要是研究功與熱之間的能量轉換。在此功會被定義為力與位移的內積；而熱則定義為在熱力系統邊界中，由溫度之差所造成的能量傳遞。

## 定律

* 熱力學第零定律
	+ 倘兩個熱力學系統均與第三個系統處於熱平衡狀態，此三個系統，也必互相處於熱平衡。
* 熱力學第一定律
	+ 也即能量不滅定律
* 熱力學第二定律
	+ 熱不可能從低溫狀態轉變到高溫狀態，而沒有外力影響。
* 熱力學第三定律
	+ 當一個系統趨近於絕對溫度零度時（即攝氏-273.15度），系統的熵變化率乃零。

* 熱力學
* 熱能
# 微技术[编辑]

一块蚀刻硅片
**微技术**（英語：Microtechnology，德語：Mikrotechnik）是指特征尺寸在微米量级（0.1至1000 µm）的技术。它涵盖了对微米尺度结构和器件的设计、制造与应用。微技术的主要领域包括微电子学、微机电系统（MEMS）和微流体技术。当结构尺寸进一步缩小至100纳米以下时，则进入纳米技术的范畴。

微技术包含微机电感测和控制、驱动元件制程开发技术、微机电系统整合技术、射频（RF MEMS）、光学（Optical MEMS）、生物医学（Bio MEMS）以及电脑与周边（Computer Peripheral MEMS）等领域。

## 历史

1970年前后，科学家学会了在单一芯片上集成大量微型晶体管，制造出性能、功能和可靠性显著提高的微电子电路，同时降低了成本、提高了产量。这一突破直接推动了信息革命。

1980年代，人们认识到不仅是电子器件，机械器件也可以通过批量制造实现微型化。微机电系统（MEMS）这一术语即在此时期诞生，用于描述芯片上的新型精密机械系统，如微型电机、谐振器和齿轮等。此后，微技术不断向亚微米尺度推进——先进微电子电路的特征尺寸已降至20纳米以下。

## 主要领域

微技术可大致分为以下几个分支领域：

### 微电子学

微电子学是当前微技术中经济规模最大的应用领域。它涉及集成电路（IC）的设计与制造，以半导体（主要是硅）为基底，通过半导体技术制作晶体管等基本元件。现代计算机技术正是建立在此基础上。

### 微机电系统（MEMS）

微机电系统（MEMS）或微系统技术（MST）研究机械、光学或（生物）化学元件在芯片上的集成。MEMS工艺可分为表面微加工、体微加工、LIGA（深层光刻电铸成型）和EFAB（电化学制造）等多种类型。微型化的机械系统通常具有显著优于传统方案的性能，并可集成电子存储和逻辑功能。

### 微流体技术

微流体技术（microfluidics）是微技术在化学和生物医学领域的重要分支，涉及微型通道、泵、阀和涡轮等流体元件的制造，用于芯片实验室（Lab-on-a-chip）、药物输送和化学微反应器等应用。

## 制造工艺

微技术制造通常在洁净室中进行，以防止微粒污染。最核心的工艺是光刻（photolithography）——通过掩模将紫外光聚焦于涂有感光薄膜的基底表面，曝光区域硬化或软化，未曝光部分被洗去，随后用酸蚀刻去除未被光刻胶保护的材料，从而形成所需的微观结构。

除光刻外，常见的微制造工艺还包括：表面微加工（在基底表面沉积和蚀刻薄膜层）、体微加工（从基底内部选择性蚀刻三维结构）、LIGA（利用同步辐射X射线光刻制作高深宽比结构）以及EFAB（逐层电沉积制造复杂金属微结构）。

## 应用

微技术在工业中有着广泛的应用：

* **汽车工业**：微机械传感器是安全气囊触发系统的核心元件；加速度计和陀螺仪用于车身稳定控制和导航系统。
* **医疗技术**：微型传感器和致动器用于植入式医疗器械（如心脏起搏器）、微创手术器械和即时诊断设备。生物MEMS（BioMEMS）可在芯片上进行DNA分析和药物筛选。
* **消费电子**：喷墨打印机的打印头本质上是一组精密微喷嘴；数字光处理（DLP）投影显示系统依赖微镜阵列（DMD芯片）实现成像。
* **通信**：RF MEMS器件在射频前端用作开关、可变电容和谐振器，广泛用于智能手机和基站。

在中国，多所高校和研究机构从事微技术研究，例如北京大学的微米/纳米加工技术国家重点实验室和上海交通大学的微纳科学技术研究院，在MEMS传感器和微流控芯片等领域取得了系列成果。

## 教育培训

微技术领域设有专门的大学教育和职业技术培训。大学层面提供微技术、微系统工程的学士和硕士课程，教学内容涵盖半导体技术、传感器与致动器、数字信号处理以及质量管理等。职业技术层面则有微技术技师（Mikrotechnologe）等专业认证，培训内容涉及半导体工艺和微系统集成等实操技能。
# 彈藥

**彈藥**（ammunition或munition，簡稱ammo）一般泛指在戰爭中使用可以發射的各種物品，狹義的彈藥包含火炮與槍械使用的炮彈和子彈。廣義上還包括各類炸彈，飛彈，地雷以及水雷等。

彈藥的基本結構包含產生推進力的火藥，與被推送出去的彈頭。在使用金屬材質將兩者包裝為一體之前，他們是分開儲存與運送，僅在發射前才會放在一起。通常以口徑作分類。

## 參考資料

* Introduction （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* Munition Definition （页面存档备份，存于互联网档案馆）
* Ammunition （页面存档备份，存于互联网档案馆）

## 相關條目

* 子彈
* 炮彈
* 彈頭
* 炸彈
* 火藥
* 槍械
* 火炮
* 彈丸
# 机器

James Albert Bonsack發明的捲煙機，在1880年發明，在1881年申請專利
不當使用工具，就算只是小型機器，也可於短時間內産生大量塵埃（懸浮粒子），造成空氣污染，危及健康
**機器**（machine）是一件由零件组成，且利用能量来完成所赋予的功能、達到某特定目的的工具、裝置或設備；一般用來變換或傳遞能量、变换与传递运动和力（執行機械運動），以及传递物料与信息。

機器的動力來源會是機械能、熱能（熱機）、電能（電機）、磁能或是化學能等。以往機器的定義中需要有可動件，由於電子學的進展，已經可以在沒有可動件的情形下傳遞能量。

簡單機械是單純轉換力的方向或量值的設備，也有許多更複雜的機器，例如車輛、電機系統（如馬達、發電機等）、分子機器、電腦、電視及收音機等。

## 歷史

溫彻斯特發現的燧石手斧
手斧可能是第一個由人類制造的机器，其作法是將切割燧石來產生的楔，楔是簡單機械的一種，可以將縱向的位移和力轉變為橫向將物體切開力及位移。

簡單機械的概念來自西元前三世紀的阿基米德，他提出的簡單機械包括槓桿、滑輪及螺旋，并研究了槓桿的力学原理。

亞歷山卓的希羅（Heron of Alexandria）在其著作《力学》中列出了五種「可以使重物移動」的機械，包括槓桿、轮轴、滑輪、楔及螺旋，並且描述其用途及潤滑方式。中國古代在香爐中應用了能永保水平位置的十字轉架等機件。以上這些反映了當時人類對古典機械的了解只限制在簡單機械的靜力學上，只考慮力的平衡，不考慮機械的動力學，也不考慮在力和位移之間的取捨，以及功的概念。

文藝復興時期的学者開始研究簡單機械的動力學，產生了機械功的概念。1586年時佛兰芒工程师西蒙·斯蒂文推導出斜面的機械利益，因此斜面也被列在簡單機械中。簡單機械的完整動力學理論是由義大利科學家伽利略·伽利莱在1600年的《力學》中提出。伽利略是第一個了解簡單機械不會創造能量，只會轉換能量的人。

機械中滑動摩擦的古典定律是由達文西（1452–1519）發明，但只留在他的筆記本中沒有發表。後來紀曉姆·阿蒙頓（1699）再次發現摩擦力的定律，後來夏爾·奧古斯丁·庫侖（1785）又作了進一步的發展。

## 分類

機器種類及相關零件
| 分類 | 機器
 |
| --- | --- |
| 簡單機械 | 斜面、輪軸、槓桿、滑輪、楔、螺旋
 |
| 機械零件 | 軸、軸承、帶、工作斗、緊固件、齿轮、鍵、滾子鏈、齿轮齿条副、繩、油封、弹簧、輪
 |
| 時鐘 | 原子鐘、手錶、擺鐘、石英鐘
 |
| 压缩机和泵 | 阿基米德式螺旋抽水機、唧筒、水力活塞、泵、真空泵
 |
| 熱機 | 外燃機 | 蒸汽引擎、史特林引擎
 |
| 內燃機 | 往复式发动机、燃氣渦輪發動機
 |
| 熱泵 | 吸附式制冷、热电冷却、回熱冷卻 |
| 連杆機構 | 縮圖器、凸轮、Peaucellier-Lipkin 連桿 |
| 渦輪發動機 | 燃氣渦輪發動機、喷气发动机、蒸汽渦輪發動機、水轮机、風力發動機、風車
 |
| 翼型 | 帆、翼、舵、副翼、螺旋槳
 |
| 電子設備 | 真空管、電晶體、二極體、電阻器、電容器、電感器、憶阻器、半導體、電腦
 |
| 機器人 | 执行器、伺服馬達、伺服機構、步進馬達、電腦
 |
| 其他 | 自動販賣機、風洞、檢重秤、铆接机 |

### 機械類機器

機械類機器一般是指產生力學能或是利用力學能進行特定任務的機器。

#### 簡單機械

1728年百科全書；或藝術與科學通用字典中簡單機械的圖表。簡單機械是許多複雜機械構成的基礎
亞里斯多德提出了將機械分類為一些簡單零件的概念，他定義了槓桿、滑輪及螺旋為簡單機械，後來在文藝復興時期又加入輪軸、楔和斜面。

#### 引擎

引擎或馬達是將能量轉換為可應用的機械運動的機器。熱機是指一些可以將機械能轉換為熱能的設備，包括內燃機和外燃機，利用燃燒燃料來棧產生熱能，再利用熱能轉換為動能，電動機利用電能使機器運動，氣動馬達的能量來源是壓縮空氣，發條玩具則是利用彈性能，在生物系統中，肌肉中的分子馬達（例如肌球蛋白）可以利來化學能來運動。

### 電機與電子

#### 電機

電機是指一些可以將機械能轉換為電能，將電能轉換為機械能，或是改變直流電電壓或交流電電壓的電氣設備，可分為電動機、發電機及變壓器三大類。

#### 電子電路

電子學集合物理、工程及技術，主要處理有像真空管、電晶體、二極體、積體電路等主動元件的電路，以及配合的被動元件。主動元件由於其非線性特性以及可以控制電子流動的能力，因此可以將弱電訊號放大，常應用在資訊處理及信號處理上。而電子元件類似數字開關的動作也可以用在資訊處理上。像印刷電路板、封裝及各種通訊基礎架構等技術使電路板的機能完整，可以將這許多的零件變成一個可工作的系統。

#### 計算機器

電腦儲存電荷，並處理電子的流動，而儲存及處理的過程也就是資料的處理，參見有限狀態機及圖靈機。

查爾斯·巴貝奇在1837年就設計了許多機器，可以計算對數及其他函數，他的差分機是第一台機械式的計算器。這台機器被視為是現在電腦的先驅，不過在查爾斯·巴貝奇有生之年就還無法看到它們問世。

### 分子機器

分子和蛋白質是生物機能的基礎，而相關的研究也引發了分子機器的概念。例如驅動蛋白分子在細胞內運送囊泡，而肌球蛋白使肌肉收縮，這些分子都是由化學物質刺激而有對應的反應。

現在的奈米機械類似傳統的機械，設計來執行特定的任務，和上述驅動蛋白或肌球蛋白的特性也有不同。奈米科技的研究者正在設法創建分子，可以受某一特定的刺激而反應。

## 機器元件（機件）

機器是由許多標準化的零件所構成，有些是控制運動方式的零件，例如齒輪組、皮帶傳動或鏈條傳動、連桿、凸輪、剎車及離合器等，有些則是結構件，例如：框架機件、緊固件或是鍵，也有一些是可以減少摩擦，增加潤滑有關的零件，如：軸承、油封等。

一些工業機械會有感測器、致動器及控制器，有些機械會進行工业设计，決定其外殼材質及顏色，以及使用者使用機械的人機界面。

### 機器結構（機構）

機器中控制運動的零件組立稱為機構。機構一般可以分為齒輪及齒輪組、凸輪及凸轮随动件機構、連桿機構、皮帶傳動機構或鏈條傳動機構，也有些特殊的機構，像是索引機構，或是剎車及離合器等用到摩擦力的機構。

### 控制器

控制器利用感測器、控制邏輯和致動器來控制機器中特定零件的性能，像蒸氣機的離心式調速器就是一個例子。控制器的範圍很廣，從在溫度上昇時開啟冷水閥門的溫控器，到車輛的巡航控制系統都可以算是控制器。傳統的控制器可能會用許多的繼電器組成，但已經被可编程逻辑控制器取代，有些系統會用伺服馬達作為致動器，接受電氣命令而動作，因此可以作為機器人系統使用。

## 相關條目

* 技术史
* 技术
* 自動機

## 參考資料
# 工艺[编辑]

篆刻工藝
**工藝**是一種消遣或職業，需要特定技能和熟練工作的知識。尤其是在中世紀和更早期的歐洲历史上，該術語通常適用於從事小規模商品生產或維護的人們，例如由修補匠。工艺也是劳动者利用生产工具对各种原材料、半成品进行增值加工或处理，最终使之成为製成品的方法与过程。

歷史上，具有高價值產品的更專業的工藝往往集中在城市中心並形成行會。他們的職業所需的技能以及永久參與商品交換的需要通常需要更高水平的教育，而在社會等級制度中，工匠通常比農民處於更優越的地位。手工業者的家庭不像從事農業工作的人那樣自給自足，因此不得不依靠貨物交換。一些手工藝，尤其是陶器、木工和紡織生產各個階段的手工藝，可以由同樣從事農業工作的人在兼職基礎上進行練習，並且通常是鄉村生活的一部分。

這種逐步掌握一門手藝的方法，包括獲得一些教育和技能，在一些國家一直流傳至今。但自工業革命時代以來和期間，手工藝經歷了深刻的結構變化。大規模工業對商品的大規模生產將工藝限制在細分市場，在這些細分市場中，行業的運作方式或其大量生產的商品不能滿足潛在購買者的偏好。作為這些變化的結果，今天的工匠越來越多地使用半成品組件或材料，並根據客戶的要求或要求進行調整。因此，他們參與了工業和手工業之間的某種分工。

制定工艺的原则是：技术上的先进和经济上的合理。由于不同的工厂的设备生产能力、精度以及工人熟练程度等因素都大不相同，所以对于同一种产品而言，不同的工厂制定的工艺可能是不同的；甚至同一个工厂在不同的时期做的工艺也可能不同。可见，就某一产品而言，工艺并不是唯一的，而且没有好坏之分。这种不确定性和不唯一性，和现代工业的其他元素有较大的不同，反而类似艺术。因此有人将工艺解释为“做工的艺术”。在中國大陸等地，工厂中管理工艺流程和生产方法的部门称为工艺科。在日本等地則稱技术课。

* 手工藝
# 破壞性創新

**破壞性創新**（英語：Disruptive innovation），或是被稱為**破壞式技術**，早期也被翻譯為**顛覆性技術**，是由哈佛大學教授克萊頓·克里斯坦森（Clayton Christensen）於1997年的著作《創新的兩難》（*Innovator's Dilemma*）所提出。是指將產品或服務透過科技性的創新，並以低價、低品質的方式，針對特殊目標消費族群，突破現有市場所能預期的消費改變。

破壞式創新是擴大和開發新市場，提供新的功能的有力方法，反過來，也有可能會破壞與現有市場之間的聯繫，該理論在管理實務上產生重大影響，並引起學術界大量討論。。

## 理論

學者定義「破壞性創新」是針對顧客設計的一種新產品或是一套新服務。

定義全文如下:

> 通常，破壞性創新在技術上來說是很簡潔的，利用現有的零件群依某種產品架構運作，提供比舊方法更簡潔的方案。破壞性創新在成熟市場提供較少的客戶，所以一開始並不容易被採用。而在遙遠新興市場和非主流市場，破壞性創新提供了不同的貢獻。
>
>

How low-end disruption occurs over time.
克里斯汀生認為破壞性創新，可能會對成功的、管理良好的公司造成傷害，且會影響他們的客戶、優秀的研發和發展。這些公司往往忽略最容易受到破壞性創新影響的市場，因為這種市場利率少且太小，無法提供建立大公司所需的成長率。因此，破壞性技術成了當商界都在建議要關心顧客(貼緊顧客)時，偶而在戰略上卻造成反效果的一個例子。

克里斯汀生認為「低階破壞」（low-end disruption）是針對在高階市場卻不需要完全性能的顧客，而「新興市場破壞」（new-market disruption）是針對想滿足之前未被滿足需求的現在客戶。

## 注解
# 新零售[编辑]

**新零售**是由阿里巴巴集团前董事长马云在2016年阿里巴巴集团雲棲大會上提出的一个理論，該理論的核心是「（自當年）未來10年20年之後沒有電子商務只有新零售」。所謂新零售是指以消費者體驗為中心，利用人工智慧、物聯網、大數據技術，來支援線上的資訊流、資金流、商流，以及線下的服務體驗及物流配送的一種全通路零售模式。马云認為，未来可能会有60%-80%的零售属于新零售。

## 參考資料
# 技術倫理

**技术伦理**是伦理学的一个分支领域，旨在探讨技术时代特有的伦理问题。这一时代标志着一种深刻的社会转型，即个人电脑及其后续设备的普及，实现了信息的快速与便捷传输。随着新兴技术的不断崛起并日益占据重要地位，社会关注与忧虑也随之增长，技术伦理正是将伦理学思考应用于这些议题之中。

该领域的研究主题随着技术的发展而不断演变。技术本身为生产者和消费者双方都带来了伦理困境。针对技术伦理或技术所蕴含的伦理意义，包括汉斯·约纳斯和马里奥·邦格在内的多位哲学家已开展了深入研究。

* 工程倫理
* 資訊倫理
* 技术哲学
# 技术的社会建构[编辑]

**技术的社会建构**（英語：social construction of technology，**SCOT**），即**技术社会建构论**，是科学技术学领域中的一个理论，该理论的支持者（主要是社会建构主义支持者）认为，科技不决定人类活动，而是人类活动塑造科技；他们还认为，要理解一项技术的使用方式，就必须了解它是如何嵌入其社会背景的。和技术社会建构论相对的是技术决定论。

技术社会建构论借鉴了科学知识社会学的建构主义学派的研究成果，其细分主题包括行动者网络理论（科学知识社会学的一个分支）和社会技术系统的历史分析，例如历史学家托马斯·P·休斯的作品。它的经验方法基于相对主义经验纲领（Empirical Programme of Relativism，EPOR），它提供了一种分析方法框架，用以证明科学发现是如何被社会建构的（见“强纲领”）。技术社会建构论的重要支持者有维贝·比克和特雷弗·平奇。

技术社会建构论认为，要理解接受或拒绝一项技术的原因，就应该看看社会世界。根据该理论，将一种技术的成功解释为它是“最好”的还不足够——研究人员必须了解“最好”的标准为何，以及哪些团体和利益相关者参与了它的定义。他们尤其必须问谁定义了衡量成功技术的标准，为何这样定义技术标准，以及谁被包括在内或排除在外。平奇和比克认为，技术决定论是一个神话，它因人们回顾过去并相信迄今的发展道路是唯一可能的道路而产生。

技术社会建构论不仅是一种理论，也是一种方法论：它为技术成败的原因分析提供了可遵循的步骤和原则。

## 技术社会建构论与技术决定论

出于对技术决定论的批判，研究人员特雷弗和维贝开始研究技术的社会建设模型。模型认为，科学技术的进步是社会的一部分。例如，政府对企业合作的推动作用，通过确保适当创新环境（如，良好的教育体系，公共研究的品质，适当的税收和管控）来支持企业发展。同时，还必须考虑民众的需求和创新的方式。总之，SCOT模型力求展示参与技术创新的不同社会群体之间相互作用的复杂性。

根据技术决定论，技术创新是由个人独立开发的，技术在很大程度上决定了社会。与技术的社会建设模型的定义相反，技术决定论基于技术创新的线性模型，其中“线性”是指该理论相信科学对社会产生影响，进而产生技术。

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