Генрих Альтшуллер - Найти идею

А вообще мне хотелось написать книгу о кирпиче, т. е. о ТРИЗ на примере возможного развития обыкновенного кирпича. Все законы развития технических систем приложимы к кирпичу. Скажем, переход к бисистеме: кирпич из «сдвоенного» вещества. С позиций ТРИЗ тут ясно различимо техническое противоречие: надо ввести второе вещество (закон есть закон!) и нельзя вводить второе вещество (система усложнится). Выход — использовать вещество «из ничего», пустоту, воздух. Кирпич с внутренними полостями: вес уменьшился, теплоизоляционные качества повысились. Что дальше? Увеличение степени дисперсности полостей: от полостей к порам и капиллярам. Это уже почти механизм. Пористый кирпич, пропитанный азотистым материалом (по а. с. 283264), вводят в расплав чугуна; кирпич медленно нагревается, происходит дозированная подача газообразного азота. Или: пористый кирпич пропускает газ, но задерживает открытое пламя (а. с. 737706) и воду (а. с. 657822). И снова переход к бисистеме: можно заполнить капилляры частично (т. е. снова ввести «пустоту»), тогда появится возможность «гонять» жидкость внутри кирпича (внутреннее покрытие тепловых труб).

Далее слово «кирпич» следовало бы взять в кавычки, потому что структура с капиллярами, содержащими жидкость, может оказаться чем угодно, например шариком в подшипнике по а. с. 777273: «Подшипник качения, содержащий внутреннее и наружное кольца с размещенными между ними полыми телами качения, частично заполненными теплоносителем, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности подшипника путем обеспечения автоматической балансировки массы тел качения, внутренняя поверхность каждого тела качения имеет капиллярно-пористую структуру».

В а. с. 1051026 предложен «кирпич» с капиллярами, заполненными магнитной жидкостью; под действием магнитного поля жидкость поднимается, создавая разрежение в вакуумном захвате. Такой «кирпич» — почти машина… Вообще, на уровне «кирпич с заполненными жидкостью капиллярами» можно остановиться надолго. Количество изобретательских возможностей здесь очень велико. Жидкость способна испаряться, создавая мощный охлаждающий эффект. Сепарироваться, фильтроваться, перемещаться… Поры и капилляры могут быть одного размера, а могут менять диаметр, скажем, по длине «кирпича» — и тянуть вдоль него жидкость в сторону уменьшения диаметра капилляров (а. с. 1082768)…

Но пористый кирпич — это даже еще не микроуровень. Можно задействовать группу молекул — магнитные домены. Молекулы, атомы, электроны… Представьте себе «кирпич» из нитинола, способный при изменении температуры менять диаметр капилляров (и даже направление их сужения!). Это уже не «почти машина», это просто машина.

Три главные особенности просматриваются в «идеальном кирпиче»:

1. Полезную работу выполняют все уровни «кирпича» и веществ, из которых он состоит. «Кирпич» работает на уровне камня, на уровне теплоизолирующих полостей, на уровне пор и капилляров, на уровне кристаллической решетки, на молекулярном уровне и т. д.

2. Число уровней сравнительно невелико. Но на каждом уровне можно задействовать десятки, сотни эффектов и явлений. Наконец, поистине неисчерпаемые резервы повышения идеальности открываются при использовании взаимодействий между уровнями.

3. Усложняясь, «идеальный кирпич» приобретает свойства и функции механизмов и машин. Чем сложнее «идеальный кирпич», тем шире набор управляемых свойств и универсальнее функции.

Словом, хотелось написать книгу о том, как кирпич становится «идеальным кирпичом». Но вот посмотрите такую задачу.

Задача 7.4.На соревнованиях по прыжкам в воду у спортсменов иногда бывают серьезные травмы. Неудачный прыжок — и человек больно «шлепается» о воду. Что вы можете предложить?

Вода — моносистема, простейшее преобразование — переход к бисистеме. Придется добавить в воду второе вещество, а добавлять его в воду плавательного бассейна, разумеется, нежелательно. Значит, добавка «из ничего»: вода плюс пузырьки воздуха, таков ответ (а. с. 1127604). Теперь сравните этот ответ с формулой изобретения по а. с. 964258: «Способ транспортирования рыбы струйным аппаратом, включающий эжектирование подаваемой из сопла жидкостной средой перекачиваемой пульпы, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения травматизации рыбы, активную среду перед подачей ее из сопла насыщают газом». Один к одному!

А вот задача, казалось бы, «из другой оперы».

Задача 7.5.Известен способ бестраншейной прокладки трубопроводов продавливанием (например, под полотном железной дороги). Для уменьшения сопротивления между боковыми стенками трубы и грунтом в скважину подают воду. Как усилить действие воды?

Да, конечно, воду «газируют», используя электролиз… [21] Золотухин Н. А. Исследование технологии погружения железобетонных свай с применением электроосмоса. Автореф. дис. — Харьков, 1971.

Кстати, решение задачи 2.3 о затонувшем корабле абсолютно идентично: электролиз (катодом служит корпус корабля) и получение пузырьков, отрывающих ил от корпуса [22] Горз Дж. Н. Подъем затонувших кораблей. — Л.: Судостроение, 1978. — С. 337. .

Ну а дальше — всевозможные добавки, отзывчивые к действию магнитного или электрического полей, и вода становится «водой», приобретая новые свойства и функции. Скажем, по а. с. 931959 шланг, заполненный феррожидкостью, используют, как рабочий орган насоса. А плоскую гибкую оболочку, заполненную электрореологической жидкостью, — как щит опалубки (а. с. 883524). «Вода» и «кирпич» постепенно сближаются по «устройству» и свойствам. Трудно, например, сказать, чего больше — «кирпича» или «воды» — в структуре по а. с. 934143: «Шланг, содержащий внутренний и наружный слой, между которыми расположены слои электропроводных нитей, разделенных между собой слоем гибкого изоляционного материала, отличающийся тем, что с целью возможности управления жесткостью гибкий изолирующий материал выполнен пористым и пропитан электрореологической суспензией».

Выходит, вода — тот же кирпич. Вначале заметно только различие: вода — это вода, а кирпич — это кирпич (почти по Киплингу: «Запад есть Запад, Восток есть Восток, и с мест они не сойдут…»). Но под действием одних и тех же законов совершаются аналогичные преобразования, и в конце концов все линии развития пересекаются в одной точке.

К этой точке — как меридианы к полюсу — сходятся линии развития всех технических материалов: металла, железобетона, стекла, пластмасс, масел, газов и т. д.

Еще один пример. При пайке волной припоя избыток расплава («сосульки») снимали обыкновенной проволокой. Работал этот «инструмент» плохо, но к нему привыкли. А потом группа специалистов по ТРИЗ получила а. с. 1013157. Проволоку заменили цилиндром, утыканным магнитами, удерживающими ферромагнитные частицы. Вращаясь, такая «щетка» надежно очищает изделие, приспосабливаясь к малейшим его неровностям. И вдобавок подает флюс: «…при этом в теле цилиндра выполнены отверстия для подачи флюса из смачиваемого флюсом, но не смачиваемого припоем материала с точкой Кюри выше температуры расплавленного припоя». Хорош «кирпич», не правда ли?.