Владимир Петров - Стандарты изобретательства

Пример 5.4. Спасение людей

В канадском Университете Райерсона (в Торонто) для спасения людей, оказавшихся под обломками строений, предложили систему, состоящую из специально обученной собаки, которая может найти попавших в беду людей, и робота-спасателя, который доставляется к месту аварии в сумке, которую несет собака. Пес подбирается к беспомощной жертве как можно ближе, а затем своим лаем запускает приехавшего на нем робота. Такая система под названием Canine Assisted Robot Deployment была реализована и испытана в Техасском университете A&M (США) 71 71 Популярная механика, 2012, №7. С. 28. .

Пример 5.5. Теплица

Теплица сама создает искусственный микроклимат. Это осуществляется за счет подбора растений, выделяющих кислород и потребляющих углекислый газ, находящихся в отсеке теплицы со светопроницаемым покрытием, и растений, выделяющих углекислый газ и потребляющих кислород, находящихся в отсеке теплицы со светонепроницаемым покрытием. Помещения разделены светонепроницаемой перегородкой, имеющей управляемый клапан. Отсеки выполнены с выходные клапанами для сообщения их с атмосферой.

В качестве растений, выделяющих углекислый газ, могут быть, например, грибы шампиньоны, которые не требуют освещения и являются мощными генераторами углекислого газа, необходимого для роста растений, выделяющих кислород.

Источником кислорода могут быть овощные культуры и другие растения, которые поглощают на свету углекислый газ и выделяют кислород, который необходим для роста грибов.

Такая теплица с искусственным микроклиматом — своего рода биохимический генератор, в котором повышение урожайности сельскохозяйственный растений осуществляется без затрат энергии внешних источников.

Различные растения требуют для своего роста различные условия, которые обеспечивает управляющий блок, получая информацию о содержании кислорода и углекислого газа от соответствующих датчиков. В каждом из отсеков поддерживается необходимый состав газовой среды. Для этого открываются или закрываются соответствующие клапаны (рис. 5.3).

Таким образом, такая теплица позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных растений без затрат энергии внешних источников за счет биохимических процессов, протекающих во время роста растений.

Рис. 5.3. Теплица. А. с. 950 2411 — помещение; 2 — растения источники углекислого газа;

3 — растения источник кислорода; 4, 5, 15, 16, 17, 18 — управляемые клапаны; 6 — светонепроницаемая перегородка; 7, 8 — клапаны; 9 — воздуховод-теплообменник; 10, 11 — отсеки; 12 — светопрозрачное покрытие; 13 — светонепрозрачное покрытие; 14 — воздухозаборная шахта; 19 — пневмозатвор; 20 — управляющий блок; 21 — датчик кислорода; 22 — датчик углекислого газа; 23 — труба; 24 — запорный клапан.

Стандарт 3.1.4. Свертывание бисистем и полисистем

Эффективность бисистем и полисистем повышается при их свертывании, прежде всего, за счет сокращения вспомогательных частей. Например, двустволка имеет один приклад. Полностью свернутые бисистемы и полисистемы снова становятся моносистемами, цикл может повториться на новом уровне.

Пример 5.6. Турбовинтовой двигатель

Турбовинтовой двигатель объединил преимущества реактивного и винтового двигателей.

Этот вид объединения систем часто применяется в тех случаях, когда одна система достигла своего потолка развития, а другая, более совершенная, еще не может заменить ее полностью 72 72 Тейлор Р. Шум / Пер. с англ. — М.: Мир, 1978. — С. 121—122, С. 224—225. .

Пример 5.7. Автомобиль

В автомобилях имеется тенденция помещать электродвигатель в колесо. Каждое колесо имеет свой двигатель, что позволило каждым колесом управлять отдельно, что значительно увеличило маневренность. Стало возможным разворачиваться на месте и осуществлять параллельную парковку.

Это пример на свертывание преобразователя энергии — трансмиссии, и переход к более управляемому полю (переход от механического к электрическому полю).

Стандарт 3.1.5. Системный переход 1-в: противоположные свойства целого и частей

Эффективность бисистем и полисистем может быть повышена распределением несовместимых свойств между системой и ее частями. Это системный переход 1-в: используют двухуровневую систему, в которой вся система в целом обладает свойством С, а ее части (частицы) — свойством анти-С.

Пример 5.8. Способ остановки кровотечения

Как быстро и эффективно остановить кровотечение?

Известно, что человеку можно вливать кровь только определенной группы. В противном случае человек умирает из-за несовместимости — кровь свертывается.

С целью упрощения и повышения эффективности остановки кровотечения предложено к ране приложить салфетку, пропитанную иногруппной кровью 73 73 А. с. 523 695. .

«Вредная» кровь выполняет полезную функцию — останавливает кровотечение

Пример 5.9. Память компьютера

У памяти имеются две противоположные функции — запись и стирание.

Пример 5.10. Цепь

Каждое звено жесткое, а цепь в целом гибкая.

Стандарт 3.2.1. Системный переход 2: переход на микроуровень

Эффективность системы — на любом этапе развития — может быть повышена системным переходом 2: с макроуровня на микроуровень, когда систему или ее часть заменяют веществом, способным при взаимодействии с полем выполнять требуемое действие.

Пример 5.11. Часы

Первоначально появились большие башенные часы, механизм которых представлял собой набор механических частей (маятник, шестеренки, рычаги, пружины и т. д.).

Далее механические части уменьшились в размерах и создали карманные, а затем наручные механические часы. Механика совершенствовалась и уменьшалась. Размеры часов значительно уменьшились. Но тем не менее принцип их работы оставался на макроуровне. Их принцип работы основывался на колебании механического маятника.

Переход на микроуровень осуществился с изобретением кварцевых часов.

В кварцевых часах в качестве колебательной системы стали использовать кристалл кварца. Маятник заменили кристаллом.

Позже появились атомные часы, где в качестве источника колебаний используется сигнал перехода электрона между двумя энергетическими уровнями атома.

Пример 5.13. Вычислительная техника

Первая вычислительная машина (антикитерский механизм) была создана в Древней Греции. Она датируется 150—100 г. до н. э. Это механическая аналоговая вычислительная машина для расчета астрономических позиций. Машина также позволяла производить операции сложения, вычитания и деления.