“壹尺杵，半天，用之不竭。”是中國古代戰國時期的智者公孫龍提出的命題。意思是壹根壹尺長的木棍每天被砍成兩半，這樣砍下去永遠也砍不完。這反映了古人關於事物是無限可分的大膽猜想。如果我們人類是蝗蟲，那就說明我們的腿只有手指那麽粗，但是我們能跳10米(人類跳高世界紀錄只有2.5米左右)，能跳50米遠，所以百米賽跑就變成了運動員的跳遠比賽。我們也可以從任何壹棟摩天大樓上跳下來，毫發無損，電梯公司真的可以破產了。
實際例子
明白；理解
那麽現代科技是如何理解這個命題的呢？自從原子和分子的概念建立以來，人們已經認識到，當壹種物質比原子和分子(1埃)更小時，它的性質就會發生變化，或者它會成為壹種新的物質。在電解水的實驗中，電流可以幫助我們將水分子分解成氫氣和氧氣。可見，雖然我們可以繼續分裂，但分裂的對象變了，就像我們把壹條蚯蚓壹分為二，生下兩只蝴蝶，而不是兩只蚯蚓。當引入納米的概念時，我們發現，其實當物質被劃分到納米尺度(10埃，相當於10原子的長度)時，已經發生了各種變化，但當然，此時物質的種類保持不變。
實驗
熔點變化:納米金顆粒的熔點為330攝氏度，比普通金低700度，而納米銀粉的熔點只有100度左右，幾乎是水的沸點。顏色變化:比如金屬納米材料的顏色會變黑。導電性變化:金屬納米材料會變成絕緣體。這些奇怪的現象發生了，就像當我們把壹根死棍子壹分為二時，每根短棍子都變成了壹根發芽的樹枝。似乎只有改變物體的大小和形狀才能改變其物理性質，這確實與我們在宏觀世界中獲得的經驗相矛盾。在理解尺寸效應時，最常提到的例子是在生物學中。壹只昆蟲，如蝗蟲，大約有10厘米長。它有六條腿，每條腿只有兩三毫米左右粗，但蝗蟲跳起來可能有壹米高，也可能有幾米遠，從幾米處掉下來也不會受傷。
概念
這是什麽概念？當然，事實並非如此。其實每個成年人的大腿都有幾十厘米粗，只能跳壹米高幾米遠。如果他從四五米高的地方掉下來，就會受傷。比我們大的動物在這方面就更沒天賦了。壹只大象的腿像故宮正殿裏的柱子壹樣粗，但沒人見過大象“跳”。事實上，它的四條腿中有兩條總是落在地上。如果我們把大象從兩層樓的高度扔下去，動物園肯定會以謀殺罪起訴我們。這也可以解釋為什麽歷史上的龐然大物恐龍滅絕了。生物身體的體積越大，越不靈活，越容易受傷。所以當環境發生變化，災難來臨的時候，大型生物很難生存。
為什麽生物會有這種尺寸效應？
從化學和力學的角度來看，生物都是由碳水化合物、體液等組成的。建築材料是壹樣的，所以不同生物的密度，力量，體力也是壹樣的。隨著生物體體積的增大。重量與體積成正比，所以重量增加的速度是立方冪。支撐重量和運動的能力與腿部受力面積成正比，所以以二次方的速度增加。可見生物支持重量和運動能力的增強比體重增加要慢。在這種情況下，只有增加受力面積，也就是增加腿部的尺寸，才能抵消體重更快的增加。生物體的整體大小，支撐腿的大小，大象4 m 0.5 m人類2 m 20 cm蝗蟲10 cm 2-3 mm蚊蚋< 1 cm 0.1 mm在地球上，如果我們把人類的大小作為最佳生命大小，那麽質量小於地球的星球上的最佳生命大小應該大於地球上的。然而，太小的行星可能無法維持壹個生物圈。因此，僅考慮尺寸效應對生物的影響，我們也可以推測，壹個能夠進化出智慧生命的星球的大小應該是有限的。
2.微電子機械系統
微機電系統(Micro-electro-mechanical system)是指能夠批量生產，集微機械、微傳感器、微執行器、信號處理與控制電路、接口、通信和電源於壹體的微型器件或系統。
MEMS的特性
MEMS是隨著半導體集成電路的微加工技術和超精密加工技術的發展而發展起來的。MEMS的特點是:1)小型化:MEMS器件體積小、重量輕、能耗低、慣性小、諧振頻率高、響應時間短。2)以矽為主要材料，力學和電學性能優異:矽的強度、硬度和楊氏模量與鐵相當，密度與鋁相近，熱導率與鉬、鎢接近。3)大規模生產:通過矽微機械加工工藝，可以在壹個矽片上同時制造數百個微機電器件或完整的MEMS。批量生產可以大大降低生產成本。4)集成:可以將多個不同功能、不同敏感方向或致動方向的傳感器或致動器集成為壹個整體，也可以形成微傳感器陣列和微致動器陣列，甚至可以將具有多種功能的器件集成在壹起，形成壹個復雜的微系統。微傳感器、微致動器和微電子器件的集成可以產生高可靠性和穩定性的微機電系統。5)跨學科:MEMS涉及電子、機械、材料、制造、信息與自動控制、物理、化學、生物等多個學科，聚集了當今科技發展的諸多前沿成果。MEMS發展的目標是通過小型化和集成化探索新的原理、新的功能元件和系統，開辟新的技術領域和產業。MEMS可以完成大型機電系統無法完成的任務，也可以嵌入到大型系統中，將自動化、智能化和可靠性提高到壹個新的水平。21世紀，MEMS將逐步從實驗室走向實際應用，對工農業、信息、環境、生物工程、醫療、空間技術、國防和科學發展產生重大影響。
編輯這段MEMS
概念
微機電系統(micro-electro-mechanical system)——MEMS基本上是壹種尺寸小於幾厘米甚至更小的小型器件。它是壹個獨立的智能系統，主要由傳感器、執行器和微能源三部分組成。MEMS涉及物理、化學、光學、醫學、電子工程、材料工程、機械工程、信息工程、生物工程等多個學科和工程技術。目前已廣泛應用於系統生物技術的合成生物學和微流控技術等領域。微機電系統的制造技術主要包括集成電路技術、微/納米制造技術、小型機械技術和其他特殊加工工作。微機電系統在國民經濟和軍事系統中將有廣闊的應用前景。主要民用領域是醫藥、電子和航天系統。美國研制成功汽車防撞節油MEMS加速度計和傳感器，可提高汽車安全性，節油10%。僅美國國防部的這個系統每年就可以節省數十億美元的汽油成本。MEMS在航天系統中的應用可以大大節約成本，提高系統的柔性，並將引發航天系統的變革。比如壹個微型慣性測量裝置的樣機，刻度為2 cm× 2 cm× 0.5 cm，重量為5克。在軍事應用方面，美國國防部高級研究計劃局正在開展將MEMS應用於小型慣性測量設備、大容量數據存儲設備、小型分析儀器、醫療傳感器、光纖網絡交換機以及用於環境和安全監控的分布式無人值守傳感的研究。該局展示了基於MEMS的加速度計，可承受火炮發射時產生的近10.5重力加速度的沖擊力，可為非制導彈藥提供經濟的制導系統。MEMS設想的軍事應用包括:化學戰劑報警器、敵我識別裝置、智能皮膚、分布式戰場傳感器網絡等。微機電系統的全稱MEMS(Micro electro mechanical System)是指集成了微型傳感器、執行器、信號處理與控制電路、接口電路、通信和電源的微機電系統。綜上所述，微機電系統具有以下基本特征:小型化、智能化、多功能、高集成度和適合大規模生產。MEMS技術的目標是通過系統的小型化和集成化來探索具有新原理和功能的元件和系統。MEMS技術是壹個典型的交叉學科前沿研究領域，幾乎涉及自然科學和工程科學的所有領域，如電子技術、機械技術、物理、化學、生物醫學、材料科學、能源科學等。其研究內容壹般可以概括為以下三個基本方面:1。理論基礎:在MEMS目前所能達到的尺度下，宏觀世界的基本物理規律仍然發揮作用，但由於尺寸縮小帶來的標度效應，很多物理現象與宏觀世界有很大不同，所以很多原有的理論基礎會發生變化。如力的尺寸效應、微結構的表面效應、微摩擦機理等。，因此有必要對微觀動力學、微觀流體力學、微觀熱力學、微觀摩擦學、微觀光學和微觀微結構進行深入研究。雖然這方面的研究已經受到重視，但難度較大，往往需要多學科學者進行基礎研究。
支持技術
MEMS的技術基礎可以分為以下幾個方面:(1)設計與仿真技術；(2)材料與加工技術(3)封裝與組裝技術；(4)測量和測試技術；(5)集成和系統技術。
應用研究
人們不僅要開發制造MEMS的各種技術，更重要的是如何將MEMS技術與航空航天、信息通信、生物化學、醫療、自動控制、消費電子、武器相結合，制造出滿足各領域要求的MEMS器件和系統。大致有三個方向:射頻MEMS射頻，例如繼電器、開關、可變電容器、諧振器...……生物微機電系統；生物學，如微量全分析系統。功率MEMS。微能量采集，比如微型電機。
3.超精密加工
20世紀60年代，為了滿足核能、大規模集成電路、激光、航空航天等尖端技術的需要，發展成為壹種精度極高的加工技術。到80年代初，其最高加工尺寸精度已經達到10nm(1 nm = 0.001微米)，表面粗糙度達到1nm，最小加工尺寸達到1微米，正在向納米加工尺寸精度的目標邁進。納米級超精密加工又稱納米技術。超精密加工是壹門正在發展的跨學科綜合技術。
簡介
20世紀60年代，為了滿足核能、大規模集成電路、激光、航空航天等尖端技術的需要，發展了精度極高的加工技術。超精密加工的精度比傳統精密加工高壹個數量級以上。到80年代，加工尺寸精度可達10 nm (1×10-8 m)，表面粗糙度可達1 nm。超精密加工對工件材料、加工設備、刀具、測量和環境有特殊要求，需要綜合應用精密機械、精密測量、精密伺服系統、計算機控制等先進技術。超精密加工的精度比傳統精密加工高壹個數量級以上。除采用新的加工方法或新的加工機構外，對工件材料、加工設備、刀具、測量和環境條件都有特殊要求。工件的材料必須極其細致和均勻，並經過適當的處理，以消除內部殘余應力，確保高度的尺寸穩定性，防止加工後變形。加工設備應具有極高的運動精度，導軌的直線度和主軸的旋轉精度應達到0.65438±0微米，微進給和定位精度應達到0.065438±0微米。環境條件苛刻，需要保持恒溫恒濕和空氣潔凈，並采取有效的防振措施。加工系統的系統誤差和隨機誤差應控制在0.65438±0微米以下。這些條件是綜合應用精密機械、精密測量、精密伺服系統、計算機控制等各種先進技術獲得的。
編輯此段落分類
超精密加工
主要有超精密車削、鏡面磨削和磨削。微車削是在超精密車床上用精磨的單晶金剛石車刀進行的，切削厚度只有1微米左右。常用於加工有色金屬材料的球面、非球面、平面鏡等高精度零件，表面光潔度高。比如用於加工核聚變裝置的直徑為800 mm的非球面鏡，最大精度為0.1微米，表面粗糙度為Rz0.05微米。
超精密特殊加工
當加工精度以納米，甚至原子單位(原子晶格間距為0.1 ~ 0.2納米)為目標時，加工方法已不能適應，需要采用特殊的加工方法，即施加化學能、電化學能、熱能或電能，使這些能量超過原子間的結合能，以去除工件表面部分原子的附著、結合或晶格變形，從而達到超精密加工的目的。有機械化學拋光、離子濺射和離子註入、電子束曝光、激光束處理、金屬蒸發和分子束外延。這些方法的特點是可以非常精確地控制除去或加入的表層物質的量。然而，要獲得超精密加工精度，仍然依賴於精密加工設備和精密控制系統，並使用超精密掩模作為中介。比如VLSI的制版，就是用電子束曝光掩模上的光刻膠(見光刻)，使光刻膠的原子在電子的沖擊下直接聚合(或分解)，然後將聚合或未聚合的部分用顯影液溶解，制成掩模。電子束曝光制版需要定位精度為0.01微米的超精密加工設備。