Воображайте-2. Полигон для мозгов
Шрифт:
Задача 2
Каждый знает, как непросто чистить сладкий перец. Нужно аккуратно отрезать и вынуть шляпку с семенами. Но это ещё приемлемо в домашнем хозяйстве, когда перцев немного. А как быть на консервном заводе, где их тонны?
– Вам эта задача ничего не напоминает? Ребята думают. Количество решенных здесь, в летней школе, задач уже приближается к сотне, не так просто перебрать их в памяти. Наконец, вспомнили.
– Была похожая задача. Как раскалывать орехи, её ещё синекторы [4]
4
Ребята вспомнили синектику – метод, который мы обсуждали в начале занятий (описано в томе 1). Её суть – мозговой штурм, проводимый группой профессионалов (синекторов), обученных преодолению психологической инерции. Основной их инструмент – использование разных аналогий.
– Действительно, была. Помните решение?
– Там предлагали прокалывать орехи шприцом и подавать внутрь высокое давление, которое разорвёт скорлупу.
– Подходит нам такое решение в случае с перцами?
– В принципе подходит… Только…
– Что вас смущает?
– Да решение какое-то не очень идеальное. В каждый перец шприц вводить.
– Вот и сформулируйте ИКР.
К доске выходит Саша и пишет:
«Икс-элемент, абсолютно не усложняя систему и не вызывая вредных явлений, проталкивает воздух внутрь перца…»
– Икс-элемент должен быть из ресурсов, чтобы решение получилось идеальнее, чем со шприцем. А какие у нас ресурсы?
– У перца есть поры! Сквозь них может проникать воздух!
– Но просто так давление внутри перца не станет больше, чем снаружи!
Саша записывает формулировку ФП:
«Давление воздуха внутри перца должно быть больше, чем снаружи, чтобы перец лопнул, и не должно быть больше, потому что воздух не пойдёт внутрь перца».
– Это противоречие разрешается во времени! – кричит Алёша. – Сначала снаружи давление должно быть большим, чтобы воздух зашёл внутрь перца, а потом – стать маленьким, и воздух разорвёт перец.
Теперь смело можно приниматься за проектирование новой несложной установки. В большой бак засыпают сразу несколько сот килограммов перца. Плотно завинчивается крышка, и медленно поднимается давление. Сквозь поры перца воздух постепенно проникает внутрь. За 5–10 минут давление в баке (а значит, и внутри перца) достигает нескольких атмосфер. А потом открывается клапан, и воздух в доли секунды вырывается из бака наружу. Давление в баке сразу падает до атмосферного. А вот воздух, «пленённый» внутри перца, не может так быстро уйти через мельчайшие поры, и на какое-то мгновение внутри перца давление становится намного выше, чем снаружи. Воздух ищет выхода и находит его в самом слабом месте – у шляпки. Она вылетает вместе с семенами – перец очищен! Все сотни килограммов сразу.
– С чего мы начали решение?
– С того, что вспомнили похожую задачу.
– Верно. Такие «похожие» задачи в ТРИЗ называются задачами-аналогами. Нашли приём решения одной задачи, а потом оказывается, что его можно применить и для решения других задач. Не всегда внешне задачи-аналоги похожи. Иногда сходство «прячется» довольно глубоко
– Мы сначала постепенно поднимали давление, а потом резко сбросили.
– Правильно. Вот ещё задача.
Задача 3
При изготовлении искусственных алмазов иногда получаются кристаллы с мелкими трещинками. Эти трещинки опасны – может преждевременно выйти из строя инструмент, в котором будут использованы такие алмазы. Лучше уж заранее расколоть алмаз по трещинам, пусть будут помельче – это ничего, всем работа найдётся – но зато целые. Но как это сделать? Алмаз хрупок, и, если по нему ударить, он расколется, но при этом могут возникнуть и новые трещины. То же самое может получиться, если использовать термоудар – быстрое нагревание и охлаждение. Как быть?
– Очень просто! Как с перцем, – не задумываясь отвечают ребята.
– Смотрите, что, казалось бы, общего между перцем и алмазом? А проблема была решена точно так же, только давление пришлось поднимать до нескольких тысяч атмосфер! А если нужно чистить картошку в столовой? Или семечки на кондитерской фабрике? Очищать от панцирей мельчайших морских рачков – криль? Снимать с деревьев кору? Ведь это же всё – одна задача! А решения её получены в разное время, разными изобретателями, в разных концах света!
Для будущих изобретателей очень важно знать, что многие идеи, решения могут быть использованы многократно. Именно на этом основаны стандарты на решение изобретательских задач, задачи-аналоги.
5.2. Разрешение физических противоречий
С приёмами разрешения физических противоречий мы в основном знакомы. Ребята уже умело пользуются разделением противоречивых требований в пространстве, во времени, получили понятие о системном переходе. Есть ещё фазовый переход, то есть использование фазовых превращений. Впрочем, их мы тоже применяли. Где?
– Мы решали задачу, как увеличить диаметр трубы. Там вода превращалась в лёд.
– Верно. А ещё?
– А ещё задачу про вулканизатор – поддержание температуры во время плавления.
5.3. Применение эффектов
– Хорошо. Следующий шаг – применение «Указателя физических эффектов». Мы уже говорили, что физических эффектов, используемых для решения изобретательских задач, – тысячи. Как среди них найти нужный?
– Сначала «сконструировать» с помощью маленьких человечков, а потом найти.
– В принципе верно. Но даже зная, что нужно, не всегда легко найти это нужное среди множества эффектов. Поэтому в начале 70-х годов был создан первый Указатель. Он представлял собой справочник, в котором кратко рассказывалось о каждом физэффекте, о том, как он может быть использован, приводились ссылки на литературу, где об этом эффекте рассказано подробнее. Поиск нужного эффекта облегчала таблица, состоящая из двух граф: в первой указывалось нужное действие, а во второй приведены эффекты, способные осуществить это действие. Например: