工业是更精准细微

Honghuzaitian

工业是更精准细微 [复制链接]

在对于基础科学更深的探索中，有两条路径。一条是朝宏观世界迈进，比如对于宇宙的的多重探究，黑洞、引力波、各种星系的发现；另一条是通往微观世界，比如各种基本粒子的研究，电子、质子、光子等等。而工业往往需要基础科学的启迪与支撑，在工业的发展中，也需要更精准和细微。
众所周知的摩尔定律现在来到了nm的临界点，1-2纳米的晶体管也已经被报道实现了，半导体行业的下一步来到了量子世界，中学物理告诉我们原子的直径在埃米量级，也就是0.1纳米，如果使得摩尔定律延续下去，那么晶体管尺寸将要和原子大小差不多，目前也已经有相关研究，工业的步伐必然要紧随其后，来到更微小的世界，更小晶体管的集成电路制造对现在半导体集成制造过程工艺改造提出了新的挑战。这也迫使工业往着更精准、更细微发展。
更精准细微这一想法是我从ADI的一款集成运算放大器中体会到的，运放的型号为ADA4530-1，其具有fA量级的输入偏置电流，在跨阻放大电路中可以利用高阻值对于微小电流进行放大，常被用于pA级电流测量电路中。之前使用到该款运放是在光电探测电路中，由于是探测弱光信号，光电二极管本身产生的光电流信号非常弱，为pA量级，所以用到了该款芯片来进行信号的放大处理。在未来工业发展中，对于测量的精度要求应该会越来越高，那么相应的，可能需要偏置电流更小的运放，或者电压波动更低。
精密测量电路使得工业制造更为精确，但是精密测量电路本身的器件以及生产工艺则需要最为精密的制造方法来完成。器件、工艺一代代地刷新着可能的极限，尺寸从纳米到埃米再到皮米，电流从飞安到阿安甚至是元电荷，电压从纳伏到皮伏甚至飞伏……同时制作工程对于这些指标的控制也讲变成一门艺术，所制造的产品将拥有更小的误差。一切从当前的多粒子堆砌的物质体系到微观粒子单个组成并担任测量的构造，工业也会循着基础科学的脚步往前追寻。
总体来说，未来的工业意味着对于物理量更精密的探测和控制，我们所看到的事物将在更微小的尺度上井然有序地运行，形成这纷繁复杂的世界。