背景 陀螺仪是一种熟悉的玩具，外观看似简单，但向孩子们介绍了几种机械原理，尽管他们可能没有意识到。陀螺仪类似于由精密加工的金属制成的复杂顶部，它是一个旋转轮，可以设置在两个或多个圆形框架内，每个框架沿不同的线或轴定向。框架可以以任何角度倾斜，轮子——只要它在旋转——就会保持它的位置或姿态。 但陀螺仪不仅仅是一个玩具。它是许多科学和交通相关仪器的一部分。其中包括指南针、将鱼雷引向目标的机制、防止航空母舰等大型船舶在波浪中滚动的设备、飞机和船舶上的自动驾驶仪以及相对于地球引导导弹和航天器的系统（即，惯性制导系统）。 陀螺仪由安装在环框架中的中心轮或转子组成。这些环正确地称为万向节或万向节

背景 测地线球体是近似于真实球体的多边形排列。测地圆顶是测地球的一部分。建筑物或屋顶由测地圆顶构成，其范围为球体的 5-100%。用于房屋的圆顶通常是三角形阵列，形成测地球的八分之三或八分之五。 测地圆顶在几个方面都是有效的结构。三角形是一个非常稳定的形状；例如，施加在矩形角上的力可以将其变形为平行四边形，但同样的力不会使三角形变形。这使得测地圆顶建筑能够高度抵抗积雪、地震、风甚至龙卷风等力量。测地圆顶的表面积仅为封闭相同楼层空间的箱形建筑表面积的 38%。暴露于室外温度波动的表面较少，因此与直线结构相比，建筑物的加热和冷却成本更低。无需重型设备即可快速建造测地圆顶。使用预制组件，只需几

背景 足袋是小而柔软的袋子，里面装满了小球或其他小的固体物体。也被称为 Hacky Sacks——某些鞋袋的品牌名称——它们比高尔夫球大一点，直径几英寸，重量约一盎司。鞋袋有两种：钩编款和由几种皮革或人造材料中的一种制成的镶板款。 现代足袋是在 1970 年代作为康复工具开发的。它们很快就作为运动玩具销售，并大规模流行起来。为了玩足袋，用脚或腿的其他部位弹跳或踢球，目的是使其远离地面。特别系鞋带的皮革宫廷鞋是使用足袋的首选鞋。鞋子是使用足袋的重要组成部分，以便保持最佳控制。 足袋现在是几场比赛的中心（包括网袋），并定期举行有组织的国际比赛。足球运动员也使用足袋来训练他们的运动。

背景 手电筒是一种用于照明的便携式电池供电设备。一个典型的单元由一个或多个干电池组成，该电池在电池盒内排列成一条线，该电池盒形成了灯的把手。从电池到灯前端灯泡的电流是通过放置在电池和灯之间的开关机构控制的。 历史 历史上一直在寻找实用的便携式光源。手电筒和蜡烛是早期的光源，但随着人们学会燃烧各种动物油和矿物油，它们在很大程度上被灯笼所取代。然而，直到 19 世纪，电力才被用来创造光。现代电池供电的手电筒由美国 Eveready 电池公司的原所有者 Joshua Lionel Cowen 于 1898 年创建。 Cowen 最初开发了一个用于盆栽植物的装饰照明灯具的想法。他的固定装置由

背景 摩天轮是一种游乐园游乐设施，由一个大的垂直轮子组成，轮子的外圆周均匀分布着供人们坐下或站立的地方。在操作中，摩天轮围绕水平轴旋转，乘客被交替抬升和降下，他们绕着摩天轮绕一圈。当车轮停止时，地面座位或平台上的人退出骑行，新的骑手取代他们的位置。然后轮子旋转一小段距离，直到下一个座位或平台在地面上，让更多的人进出。重复这个过程，直到所有的座位或平台都坐满了新的骑手，此时轮子开始运动以进行数次完整的旋转。尽管“摩天轮”这个名称直到 1890 年代才被使用，但数百年来，摩天轮本身一直是人类庆祝活动的一部分。 历史 最早用于游乐设施的轮子的设计可能基于用于提升灌溉用水的大型圆形轮子。事实

背景 水龙头是一种用于从管道系统输送水的装置。它可以由以下组件组成：喷嘴、手柄、提升杆、滤芯、曝气器、混合室和进水口。当手柄打开时，阀门打开并控制任何水或温度条件下的水流量调节。水龙头主体通常由黄铜制成， 虽然也使用压铸锌和镀铬塑料。 大多数住宅水龙头是单控或双控插装式水龙头。某些单控制类型使用垂直操作的金属或塑料核心。其他人使用金属球，弹簧加载的橡胶密封件嵌入水龙头体内。较便宜的双控水龙头包含带有橡胶密封件的尼龙滤芯。一些水龙头有一个更耐用的陶瓷圆盘滤芯。 水龙头必须符合节水法。在美国，浴缸水龙头现在每分钟的水量限制为 2 加仑（7.6 升），而浴缸和淋浴水龙头的水量限制为 2.5

背景 淡奶和炼奶是两种已去除水分的浓缩奶。蒸发牛奶是在高压和高温下通过蒸发浓缩至其原始体积的二分之一或更少的牛奶，不添加糖，通常含有特定量的乳脂和固体。这使得普通的淡奶——保质期因脂肪含量而异——长达 15 个月的保质期。炼乳本质上是加了糖的淡炼乳。然后将牛奶罐装以供消费者消费和商业用途，用于烘焙、冰淇淋加工和糖果制造。该产品的保质期为两年。在冷藏出现之前的 1800 年代中期首次开发浓缩牛奶时，许多人将其用作饮料。然而，除了一些热带地区，今天这种情况很少发生。 历史 1852 年，一位名叫盖尔·博登 (Gail Borden) 的年轻奶农在一艘从伦敦万国博览会启程返回美国的船上。当

电子墨水是一种特殊类型的墨水，当暴露在电场中时可以显示不同的颜色。它是通过一个两步过程制成的，该过程包括产生两种色调的带电粒子并将它们封装在透明的聚合物外壳中。所得纳米粒子壳悬浮在溶剂中，直到可以将墨水施加到表面上。电子墨水于 1990 年代初首次开发，有望彻底改变印刷行业，甚至可能改变我们与世界互动的方式。 背景 墨水已经存在了几个世纪，为了展示想法，纸上墨水比电子显示器具有许多优势。纸张便于随身携带，几乎可以随时随地阅读。它不需要电源，比较耐用。但是，纸本墨水有无法更新的缺点。电子墨水的设计保留了传统纸张和墨水的优点，同时提供了更新和大容量数据存储的附加优势。 电子墨水与传统墨水

背景 电热毯是一种带有内置加热元件的床罩，即使在寒冷的房间里，睡眠者也能保持所需的温度。许多消费者更喜欢电热毯，因为它们的使用可以降低家庭供暖成本。现代电热毯精密的温度控制可以感应皮肤和空气温度的变化，并相应地调整设置。最先进的模型毯子是可编程的，因此它们可以在特定时间预热床并在特定时间关闭。他们还能够根据两个人在同一张床上的需要调节温度。有些毯子甚至可以补偿身体不同部位的不同热量需求；例如，在让头部区域凉爽的同时，向睡眠者的脚发送更多热量。每年在美国销售大约 450 万条电热毯。 历史 演变成今天的电热毯的设备最初是为残障人士设计的。著名的电热毯之父是美国医生西德尼·罗素，他于 1

背景 管道胶带是一种布胶带，一侧涂有聚乙烯树脂，另一侧涂有非常粘的橡胶基粘合剂。与其他胶带不同，织物背衬赋予胶带强度，同时使其易于撕裂。管道胶带也非常具有延展性，可以粘附在各种表面上。虽然它主要设计用于风管和类似应用，但消费者已经发现这种受欢迎的产品具有广泛的用途。它可用于许多家庭维修工作，作为紧固件而不是螺钉或钉子，以及用于汽车维修。甚至有人知道雪地摩托车会在他们的鼻子上贴上胶带以防止冻伤和晒伤。该产品引起了极大的兴趣，以至于有很多书籍和网站专门介绍其非常规且通常很滑稽的用途。例如， 胶带书 描述了如何使用胶带制作围裙和蹦床套。 历史 关于胶带的历史存在相互矛盾的说法。据 Manc

背景 通航水道上的桥梁必须允许船只通过它的路径，通常是足够高以允许它们在它下面航行。有时把一座桥建得足够高是不切实际的；例如，它可能升得太陡或挡住了重要地标的视线。在这种情况下，可以将桥设计成可以很容易地将其移开，以免太大而无法在桥下航行的船只。 大多数人认为是吊桥的可移动桥的类型类似于那些跨越中世纪城堡护城河的桥。技术上从法语单词跷跷板中称为“bascule bridges”，它们可以在一端打开并向一侧抬起（单叶）或在中间打开并向两侧抬起（双叶）。另一种常见的活动桥是垂直升降跨度，其中活动部分由两端支撑并像电梯一样垂直升起。制成可伸缩的桥梁，因此可移动的跨度在桥梁的相邻部分下方向后滑动

背景 脱氧核糖核酸 (DNA) 合成是制作核酸链拷贝的过程。在自然界中，DNA 合成是通过一种称为 DNA 复制的机制在细胞中进行的。利用基因工程和酶化学，科学家们已经开发出合成 DNA 的人造方法。其中最重要的是聚合酶链反应 (PCR)。 PCR 最初开发于 1980 年代初，现已成为一个价值数十亿美元的产业，原始专利的售价为 3 亿美元。 历史 DNA 于 1951 年由 Francis Crick、James Watson 和 Maurice Wilkins 发现。使用 Rosalind Franklin 生成的 X 射线晶体学数据，Watson 和 Crick 确定 DNA

背景 洗碗不是最有价值的任务。烹饪可以是有创意的，但事后清理似乎是浪费时间，让洗碗的人抱怨“洗碗手”。洗碗机的发展有助于缓解一些单调，以及油脂和污垢。它的工作原理很简单，即用多股水流清洗放置在机器内架子上的盘子。现代洗碗机的功能可满足精美玻璃器皿或最坚固的锅碗瓢盆的需求；清洁、消毒和干燥的多个循环；以及适用于各种尺寸、用途和价格范围的柜台下或独立型号。它远非完美；在洗碗机中清洗碗碟和平底锅之前和之后，坚硬的食物可能需要个人关注，很少有水晶玻璃器皿和精美瓷器的主人愿意将它们交给机器。但是，洗碗机与 20 世纪发明和改进的其他厨房用具一样，是 21 世纪许多厨房的固定装置。 历史 洗碗的

背景 布谷鸟钟是德国、奥地利和瑞士，尤其是德国黑森林地区旅行者最喜欢的纪念品。该时钟因其许多功能而备受推崇。外部加工木箱通常由美丽的深色木材制成，上面刻有精美的民间和森林场景。时钟本身是在世界一流的钟表制造区制造的。最后，还有杜鹃和它的同伴。整点（通常也是半小时和一刻钟），迷人的雕刻鸟从门里跳出来，用旋律“布谷鸟！布谷鸟！”唱小时。称呼。他经常被介绍或跟随一队市民、森林生物或其他动物，他们穿过另一扇门，似乎在庆祝每个小时的流逝和他们精心制作的时钟之家的永恒。 今天已知的布谷鸟钟是最流行的装饰钟形式——一种兼具装饰性和功能性的钟。当小木杜鹃出现报时时，连接在两个微型风箱上的两个小管子发出了

背景 棉花是一种灌木植物，是锦葵家族的成员。它的名字是指围绕被称为棉铃的小棉籽的奶油色蓬松纤维。必须将小而粘的种子与羊毛分离，以便加工用于纺纱和织布的棉花。去籽棉经过清洁、梳理（纤维对齐）、纺纱并编织成织物，也称为棉。棉花很容易纺成纱线，因为棉纤维会变平、加捻并自然互锁以进行纺纱。仅棉织物就占世界穿用纤维的一半。它是温暖气候的舒适选择，因为它很容易吸收皮肤水分。在美国种植的大部分棉花是生长在美国南部的短绒棉。棉花是通过使用在绒毛中发现的种子每年种植的。主要种植棉花的州位于东西方的“棉花带”，包括加利福尼亚州、阿拉巴马州、阿肯色州、乔治亚州、亚利桑那州、路易斯安那州、密西西比州、密苏里州、新墨

背景 打开一瓶葡萄酒的瓶塞是一项挑战。没有办法抓住完全嵌入瓶颈的软木塞。此外，拉出软木塞需要 25-100 磅（110-450 牛顿）的力，这取决于软木塞是潮湿还是干燥（分别是从瓶子侧放还是直立存放）。 开瓶器是一种设计用于机械移除软木塞的工具。它由一个手柄和一个螺旋状或螺旋状的刀片组成，通常称为蜗杆。 （没有中心柱的开瓶器实际上是一个螺旋线，所有的线圈都具有相同的半径；然而，它通常被称为螺旋线，尽管这个术语在技术上意味着半径不断变化的曲线。）软木塞的中心允许开瓶器从内部夹住软木塞。拉动手柄将开瓶器和软木塞从瓶子中拉出。一些开瓶器使用杠杆、弹簧、齿轮或其他机械装置来减少拉出软木塞所需的力

背景 漫画书通过一系列连续插图来描绘一个故事，这些插图包含包含对话、声音或叙述的短文本。故事可能是幽默的，也可能是一个充满冒险、神秘或幻想的世界。大多数漫画书都是定期印刷的，每一期都有一个或多个中心人物出现。一个特定的故事可以在一期中讲述，也可以在一段时间内从一期延续到下一期。漫画书的艺术风格通常归因于一个艺术家，尽管大多数漫画是由一组艺术家和作家共同创作的。 历史 使用连续插图讲述故事可以追溯到史前时代，当时早期人类在岩石和洞穴墙壁上绘制了一系列图像。埃及象形文字是另一种讲述故事的连续插图形式。 从 1800 年代开始，手绘插图就经常出现在报纸和杂志上。他们中的许多人使用幽默或

背景 在杂货店中，通常所说的椰子实际上只是椰子树 (Cocos nucifera) 果实的单粒种子。 在运往市场之前，种子会被剥去外皮和 2-3 英寸（5-8 厘米）厚的纤维浆中间层。从纸浆中回收的纤维称为椰壳纤维。纤维的范围从适用于刷毛的坚固股线到可纺成粗而耐用的纱线的长丝。在美国，椰壳纤维最流行的用途是刚毛门垫、农用麻线和土工布（铺在裸露土壤上的毯子，以控制侵蚀并促进保护性地被植物的生长）。 尽管椰子树生长在世界各地的热带地区，但绝大多数商业生产的椰壳纤维来自印度和斯里兰卡。椰子主要是一种粮食作物。在印度，每年世界上 550 亿个椰子的产量约占四分之一，但实际上只有 15% 的壳

背景 干邑白兰地是一种白兰地，即使不是最好的烈酒，也被认为是最好的烈酒之一。它由法国夏兰特地区种植的白葡萄酿制而成，以法国夏兰特地区的干邑镇命名。干邑有时被称为“烧酒”（来自荷兰语 brandewijn 因为酒要经过双重加热。 虽然干邑主要作为饮料享用，但它也用于烹饪酱汁、腌泡汁、水果蜜饯和巧克力。干邑白兰地洒在用于烤制的菜肴、腌料、水果蜜饯和巧克力中。 历史 作为发明之母，必然性无疑描述了干邑的发展。在十七世纪，法国查兰特地区的干邑镇是盐和葡萄酒的出口国。这种酒特别受访问该地区的荷兰和英国商人的欢迎。他们经常蒸馏酒，以便在航海回家时不会影响烈酒的质量。 一位名叫 Chev

背景 熨斗是一种家用电器，用于将衣服上的皱纹和折痕压出。当熨斗打开时，消费者将它移到熨衣板上的一件衣服上。热量和压力的结合可以消除皱纹。 数百年来，熨斗已经从金属制成的简单物体（尽管它们有时由玻璃或其他材料制成）演变而来，这些物体通常很重且难以使用。在加热烘干机发明之前，熨斗还有另一个用途。热熨斗杀死衣服中的寄生虫和细菌，并消除霉菌。大多数现代熨斗由金属和塑料制成，并具有许多功能，例如蒸汽、温度控制和自动关闭。蒸汽提供了另一种去除衣服褶皱的方法。 历史 尽管数千年来一直使用物品来去除皱纹和/或熨烫衣服，但在大部分时间里，只有富人的衣服才会得到如此处理。因为使用这种器具既费力又费力