Алла Зусман - Воображайте! Школа креативного мышления

– А как сделать, чтобы вольфрам выделился именно на то место, с которого он ушел?

– А чем это место может отличаться от другого?

– Там, где вольфрама меньше, сопротивление нити выше, следовательно, там выше нагрев.

– Тогда все ясно. Нужно, чтобы температура, при которой разлагается соединение, соответствовала перегретой нити.

– Молодцы. Именно так все и должно происходить. Осталось взять справочник и найти, что это за газ. Нужными свойствами обладают галогены: хлор, фтор.

Занятие подошло к концу. Но тема информационного фонда ТРИЗ, конечно, не исчерпана, мы к ней еще вернемся, в особенности к использованию физических эффектов. Мы собираемся отпустить ребят, но Миша вспоминает:

– А как же решается задача с изгибом кристалла? В самом деле, забыли про задачу. Ну что же, вепольная схема проста – В1 и больше ничего. Нужно ввести В2 и поле. Рисуем человечков. Изогнуть кристалл – значит сжать человечков с одной стороны. Как заставить их сомкнуться? Какое поле может дать такую команду человечкам?

– Тепловое. Но оно одинаково действует на всех человечков, изгиба не получится.

– А мы забыли про B2! У нас же есть еще одна группа человечков!

– Верно. Если этих новых человечков расположить с одного края кристалла, то им можно скомандовать приблизиться. А они за собой потянут человечков на торцах кристалла.

– Получается что-то вроде биметалла, только без металла.

– Почему без? Новые человечки могут быть из металла.

– Нужно напылить на одну сторону кристалла металлическую пленку и нагреть. У кристалла один коэффициент теплового расширения, а у металла – другой. Вот кристалл и изогнется.

– Но когда кристалл остынет, он снова выпрямится.

– Верно. Но можно использовать прием наоборот: напылять металл в горячем состоянии. Кристалл изогнется, когда остынет.

– Получается, что эффекты – отличные ресурсы для решения любых задач. А сколько вообще существует эффектов? Можно все их выучить? Или хотя бы собрать в какой-то справочник?

– Такие справочники есть, и не только по физическим, но и по химическим и биологическим эффектам. Они созданы в рамках ТРИЗ, их можно найти в интернете. Проблема в том, что различных эффектов сотни тысяч, но реально «работают» не слишком многие из них. Для поиска нужных для решения задач эффектов можно использовать разные уровни строения материи, разные поля и разные состояния вещества.

В любой технической системе могут использоваться самые разные ресурсы, от верхнего уровня «мегасистем», связанных с общим развитием науки, технологий, культуры и т. п., и до систем атомного и внутриатомного уровня, или систем, построенных только из полей. При этом в каждой системе могут действовать так или иначе все поля из списка МАТХЭМ, и вещество может находиться в разных агрегатных состояниях. Только в этом кубе скрыто 216 возможных комбинаций. А если добавить к ним промежуточные состояния вещества, такие как пена, гель, пар и т. п., а также возможность совместного действия разных полей, комбинации разных состояний вещества и т. п.? Число вариантов вырастет невероятно. И как же найти наилучший?

Ребята огорошены, но маленький Алеша находит выход – не надо перебирать множество вариантов, а надо посмотреть, что мы имеем в ресурсах, и на этой базе выбрать уровень структуры системы, поле и состояние вещества… Отлично!

На дрейфующей полярной станции случилось ЧП; уронили в прорубь важную часть прибора – медную трубку диаметром 100 миллиметров. Стали искать замену – нашлась только труба диаметром около 80 миллиметров. Но с такой трубкой прибор работать не будет. Как быть?

– Нужно расширить трубку до нужного диаметра.

– Понятно. А как это сделать?

– С помощью давления!

– Для этого понадобится очень мощный компрессор, такого на станции нет.

– Можно сначала нагреть, тогда не нужно будет большое давление.

– Все равно на станции никакого компрессора нет. Да температура плавления у меди больше 1000 градусов, на станции ее нечем нагревать. Там холодно.

– Нужно использовать холод! – догадался Алеша. – Налить в трубку воду и закрыть с обеих сторон. Вода замерзнет и расширит трубку!

– Ничего не выйдет! – возразил Женя. – Вода при замерзании действительно увеличивается в объеме, но не настолько, чтобы из трубки диаметром 80 миллиметров получилось 100.

Преподаватель:

– Ты прав. Объем льда больше, чем объем воды на 10 %, то есть при замерзании воды трубка такого диаметра может увеличиться примерно на 4 миллиметра. А надо – на 20.

– А почему же на 4? Раз 10 %, то должно увеличиться на 8 миллиметров? Ребята в недоумении, но Игорь соображает быстро:

– Если длина трубки не меняется, то объем пропорционален площади сечения трубки, а оно π R 2. Значит, если площадь выросла на 10 %, то радиус… – Женя немного попутался в вычислениях, – на 5 %. Да, 4 миллиметра, значит, с холодом ничего не выйдет… Жалко!

– Нет, выйдет! – возразил Миша. – Только нужно несколько раз повторить заморозку – каждый раз размер будет увеличиваться!

– Задача решена верно. Обратите внимание: вместо сложных и громоздких компрессоров, печей сработали холод и молекулы воды. В этом суть закона перехода технических систем к работе на микроуровень; вместо «железок» работают молекулы, атомы. Не всегда этот переход происходит так быстро, как на полярной станции, – там нужда заставила. Обычно этот переход совершается постепенно, по этапам.

Вот мощный инструмент, работающий на самом «верхнем» уровне – макроуровне, – фреза. Первый шаг на микроуровень – появление иглофрезы, напоминающей круглую стальную щетку. И не поверишь, что эта «щетка» снимает толстые слои металла, оставляя за собой чистую и ровную поверхность! Следующий шаг – металл режут мельчайшие зернышки твердого минерала, заключенные в шлифовальный круг или нанесенные на мягкую материю… Еще шаг – и перед нами уже не станок, а ванна, в которой кислота аккуратно снимает тонкие слои металла. А следующий шаг – использование полей – электрического, магнитного, теплового. И появляются электродуговая и электроплазменная резка металлов, электронная сварка. Импульсные магнитные поля штампуют металлические детали, а луч лазера делает любую работу – от раскроя толстых листов до тончайшей операции на хрусталике глаза…

– Я, как защитник ТРИЗ, хочу обратить ваше внимание на существенную разницу в отношении к информации при использовании МПиО и ТРИЗ, – неожиданно вмешивается Игорь. – При поиске перебором вариантов любая информация может оказаться нужной, натолкнуть на полезную ассоциацию. А в ТРИЗ лишняя информация не нужна, здесь на нужную информацию выходят целенаправленно!