ТРИЗ для «чайников» – 4. Микростандарты

Пример 3

При производстве кирпича в кирпич добавляют, опил или мелкую стружку. При обжиге кирпича они, сгорая, не только оставляет поры, повышая изоляционные свойства, но и выделяют дополнительное тепло. Иногда, вместо опилок, с теми же целями добавляют угольную крошку, которая является отходами при производстве кокса.

Рис.41. Поры в кирпиче, от выгорания угольной крошки и опилок

Пример 4

Во время конверторного процесса углерод, содержащийся в жидком чугуне, окисляется и разогревает металл до температуры плавления стали, которая на 200—250 С больше температуры плавления чугуна. Таким образом, в процессе нет необходимости тратить дополнительное топливо, чтобы разогревать жидкий металл.

Замечание: углерод в чугуне можно расценивать как вредный компонент.

1.17. Обрабатывать в упаковке

Если вам нужно отбить мясо, но не испачкать все вокруг, то это можно сделать, предварительно поместив мясо в пластиковый пакет. Он будет пропускать удары молотка, что позволит хорошо отбить мясо, но не допустит, чтобы брызги летели во все стороны.

МКС: Если во время процесса кроме полезного действия по обработке всего объема изделия, есть и вредное действие, проявляющееся с поверхности изделия (разбрызгивание, испарение, пылению и др.), то введите упаковку, которая не помешает полезному действию процесса, но будет препятствовать вредному и легко удаляется после процесса (или во время процесса).

Пример

Бракованный порошок никеля трудно переплавить. Во время нагрева он быстро окисляется. При этом лишь половина его плавится и попадает в жидкий металл. Остальной металл уходит с отходящими газами в виде пыли, а также переходит в шлак. Чтобы избежать потерь, предложено «упаковывать» порошок в «ящик» из листа никеля и вместе с ящиком отправлять в печь. В результате почти весь порошок никеля попадает в расплавленный металл.

Замечание: главное в этом микростандарте – найти подходящую упаковку.

1.18. Умный в гору не пойдет, место слабое найдет

Как можно открыть банку консервов в горах, если нет консервного ножа? Оказывается очень просто. Надо просто тереть острым верхним краем банки (где зачеканена крышка) о камень. Сталь банки достаточно тонкая (по ГОСТу – 0,18—0,36 мм) и мягкая. Достаточно быстро острый край банки протрется, и крышка легко отделится от банки.

Рис.42. Консервная банка с зигами

МКС: Если не получается решить задачу по разрушению прямым путем в силу достаточно большой прочности объекта там, где разрушение ожидается, необходимо найти в нем слабое место там, где не ожидается разрушения и снять проблему.

Пример

В детективном фильме есть эпизод, когда главному герою необходимо было войти в комнату с бронированной дверью. Но он не стал ломиться в бронированную дверь. Он просто сломал стену комнаты из гипсокартона рядом с дверью.

1.19. Суррогат

Под суррогатом понимают – неполноценный заменитель чего-либо.

С началом Первой Мировой войны в русскую армию были призваны миллионы солдат. И тут возникла проблема – как обуть армию? Ботинки – неудобны, а кожи для пошива сапог не хватает. Положение спасло изобретение Михаила Поморцева. Он взял брезент, пропитал его смесью канифоли, парафина и яичного желтка, и получил материал со свойствами, близкими к свойствам кожи. Он не пропускал воду, но зато, в отличие от резины, пропускал воздух. Разумеется, этот материал уступал по свойствам натуральной коже, но зато был дешевый и мог производиться в больших количествах. Материал получил название «кирза», а кирзовые сапоги до сих пор на вооружении российской армии.

Рис.43. Кирзовые сапоги

МКС: Если материал для изготовления изделия слишком дорог, или его количество ограничено, то решение может быть в его замене на суррогат, который хотя и уступает по свойствам, но более дешевый и доступный.

Пример

Примерами замены тканей могут быть искусственный шелк, вискоза и другие. Они уступают по качеству натуральным, но намного дешевле, и поэтому пользуются спросом.

Пример

Натуральный латекс обладает замечательными свойствами. Например, сок гевеи обладает антибактериальными свойствам. Такие материалы незаменимы при изготовлении детских товаров. К сожалению, потребность в латексе и каучуке многократно превышает его производство. Поэтому там, где нет острой необходимости в уникальных свойствах натурального латекса, используются суррогаты в виде искусственного латекса (высокоэластичных пенополиуретанов) и искусственного каучука. Стоит заметить, что в условиях Великой Отечественной войны, именно искусственный каучук использовался на всех танках советской армии.

Рис. 44. Катки танка Т-34 – литая сталь покрытая каучуком

Пример

Разумеется, все знают, что винные бутылки надо закупоривать пробкой из пробкового дерева (особая разновидность дуба). Но с ростом потребления вина, натуральной пробки стало не хватать. Именно поэтому, на дешевых винах стали применять искусственную пробку – особый вид пластика. Искусственная пробка немного уступает качеству натуральной, но зато более технологичная при изготовлении и дешевая.

Рис. 45. Винная пробка из натуральной коры пробкового дерева и искусственная

1.20. Временный суррогат с заменой

Особой разновидностью суррогатов, могут быть материалы, используемые временно, с постепенной заменой на натуральные в процессе работы. Особенно часто это прием используется в медицине.

Про ожогах большой части поверхности кожи человека, он может погибнуть, и пересадка кожи невозможна, поскольку ее просто не хватает по причине несовместимости тканей. Но кожа защищает человека от попадания болезнетворных микробов и позволяет дышать. Как быть?

Ученые нашли выход – искусственную кожу. Это аналог кожи человека по строению, который частично заменяет ее и по некоторым функциям. Для изготовления искусственной кожи используется коллаген, который выделяется из телячьей кожи. Разумеется, надо следить за совместимостью (и тут чистый аналог различным группам крови, когда всегда можно подобрать совместимый материал).

«Искусственная кожа» – временная заплатка. Она защищает человека в критический момент, когда человек получил большие ожоги и есть опасность ожоговой болезни. Постепенно кожа человека восстанавливается, и необходимость в суррогатной коже отпадает. Она постепенно отмирает и отпадает, по мере замены собственной новой кожей человека.

МКС: Если противоречие состоит в том, что необходимо некоторое веществе, которого нет в наличии в необходимом количестве, то следует поискать заменитель (суррогат), который временно будет выполнять (полностью или частично) функцию необходимого вещества, но со временем суррогат будет заменен основным веществом.

Замечание: Замена основного вещества на суррогат целесообразно принимать в критических ситуациях, когда не хватает основного вещества.

Пример 1

При большой потери крови у человека резко снижается кровяное давление и, возможна смерть пациента. Чтобы избежать этого, в кровеносную систему вводят физиологический раствор (раствор соли). Разумеется, физиологический раствор не может переносить кислород, но зато поддерживает рабочее кровяное давление. Со временем он выводится из организма, и заменяется кровью, которую постепенно вырабатывает организм.

Замечание: иногда вместо физиологического раствора вводят первторан – заменитель крови. Кроме свойства поддержания давления, первторан может еще, и переносить кислород. Хотя в полной мере и первторан не заменяет кровь.

Пример 2

В первой книги серии «ТРИЗ для чайников» в Главе 1, п.1.2. описана задача о том, как изготавливают трубчатые протезы для внутренних органов человека. Для этого делают пористый каркас и заполняют поры материалом, который постепенно растворяется организмом человека. Протез заменяет больные органы. По мере растворения, материал заменяется тканями организма, в том числе мелкими кровеносными сосудами. Так постепенно формируются ткани, которые сращиваются с тканями организма, не вызывая отторжения и некроза.

1.21. Добавить до годного

Часто при отливке изделий получаются отходы в виде литников. Их приходится отправлять в переплавку. Чтобы не терять ценное сырье предлагается придумать такую форму литника, чтобы отходы можно было использовать в качестве готовых заготовок для чего-либо.

МКС. Если при изготовлении заготовки (мерная нарезка с остатком, выштамповка с отходами от дыр, отливка с литником и т.п.) получается много отходов, то рекомендуется так изменить размер или форму заготовки, чтобы отход можно было использовать в качестве заготовки (как исходном процессе, так и в другом месте по другому назначению) или, чтобы он просто исчез. Возможные вариации микростандарта:

– сделать так, чтобы нарезке получились только мерные длины (Пример 1);

– изменить заготовки так, чтобы при штамповке отходы стали заготовками;

– сделать форму отрезаемых частей отливок такой, чтобы их можно было использовать в качестве заготовок для чего-либо.

Пример 1