ТРИЗ. Химические эффекты

Интеллект Клуб

09.07.2001

О пользе химии

Фрагмент главы из книги А.Б. Селюцкого "Нить в лабиринте", 1988 г.

Логика решения задачи часто приводит изобретателя к столкновению с незыблемыми физическими законами. Это ловушка, из которой годами ищут выход, пытаясь примирить непримиримое и совместить несовместимое. А рядом - химия, арсенал мощнейших инструментов, как бы специально созданных для "обмана" физических законов. Многие эффекты и явления могут десятилетиями лежать в запасниках химии, не находя технического применения. Нужен мостик между двумя отраслями знаний - химией и техникой. Строить этот мостик в первую очередь должны новаторы, на этом пути их ждут счастливые находки. Инженеров часто ошеломляет простота "химического" решения задачи, над которой они бились многие годы.

Одна из самых драматических историй в изобретательстве связана с обыкновенной электрической лампой. Неразрешимое, казалось бы, противоречие надолго затормозило развитие этого технического устройства. Чтобы улучшить качество излучения, сделать свет лампы более похожим на солнечный, нужно повысить температуру нити накала. Но чем выше температура нити, тем быстрее идет испарение металла: нить становится тоньше, перегорает.

Любые попытки найти "оптимальное" решение отбрасывали инженеров назад: на внутренней поверхности колбы быстро образовывался темный налет испарившегося вольфрама, преграждавшего путь свету; лампа еще больше разогревалась, светимость ее быстро падала и нить перегорала. В тисках этого противоречия (надо повышать температуру и нельзя этого делать) погибли сотни хитроумных планов штурма задачи "в лоб". Каких только сплавов и легирующих добавок к вольфраму не перепробовали, как только не меняли характеристики тока и температурный режим!

Что происходит в лампе? Под действием высокой температуры атомы вольфрама настолько сильно начинают раскачиваться в кристаллической решетке, что отрываются от нити и улетают. Куда? Все идет по законам физики: теплота переносится от более нагретого тела (нити) к менее нагретому (колба). Физические законы страшнее" юридических, их невозможно нарушить даже при очень сильном желании. А нарушать и не надо, пусть все идет как положено по физике. Проблема в другом: как заставить атомы вольфрама вернуться назад и "приземлиться" на старое место? При этом желательно, чтобы атомы садились на нить не где попало, а именно там, откуда их больше всего вылетает, то есть нужно организовать замкнутый цикл по вольфраму внутри колбы. Одну половину цикла обеспечивает физика. Другая половина - перенос вольфрама из холодной зоны в горячую и точная "посадка" на нить накала-противоречит физическому закону. Значит, надо "обмануть" его, и поможет в этом химия.

В разработанной у нас в стране мощной ртутной лампе использовали бром, добавленный внутрь лампы, он взаимодействует с осевшим на колбу вольфрамом, образует бромид вольфрама, который, испаряясь, устремляется в зону с высокой температурой, разлагается, и вольфрам оседает туда, откуда он испарился. При этом даже частично разрушенная нить самовосстанавливается в процессе работы, как хвост у ящерицы. Самое замечательное то, что процесс этот не потребляет энергии извне, не требует никаких дополнительных обслуживающих систем - все обеспечивается безупречным поведением "дрессированных" молекул. Сможете ли вы привести пример более идеальной системы?

* * *

Теперь о прошлой задаче.

Задача о прыжках в воду

Во время тренировочных прыжков в воду у спортсменов иногда бывают серьезные травмы. Неудачный прыжок - и человек больно "шлепается" о воду. Что вы можете предложить?

Было прислано пять писем с решениями, совпадающими с ответом.

Из ваших писем в который раз убеждаюсь, в чем собственно сложность решения изобретательских задач. Можно наизусть помнить алгоритм решения изобретательских задач, но результата не получить. Те, кто проходят обучение, сталкиваются с этой проблемой уже при первой самостоятельной попытке решения учебной задачи. Нужна верная постановка мышления. Здесь огромное число нюансов. Нужен тот, кто уже владеет этой методикой и может указать на допущенные ошибки. Самому их не видно! Вот в чем заключается секрет овладения техникой решения задач на основе анализа противоречий.

Ответ

Предложено насыщать верхний слой воды пузырьками газа. Плотность воды падает. Удар о воду становится мягче.

Очередная задача.

Задача из фантастического рассказа.

"Зачем, - убеждает своего компаньона герой рассказа Р. Шекли "Необходимая вещь", - тащить с собой 2305 наименований запасных частей и деталей. Гораздо проще и логичнее получать необходимое в нужный момент с помощью синтезатора". И вот такой момент наступил. При неудачном приземлении на далекую дождливую планету Деннет-4 корабль получил повреждения. Потребовалось заменить четыре одинаковых элемента. Но синтезатор выдал только один - оказывается, он настроен на создание новых вещей, а любая вещь бывает новой лишь однажды. Как быть? Герои рассказа после многих проб и ошибок решают эту задачу. Как?

До следующей встречи.

Александр Барышников
Обратная связь

Другие публикации