Юный техник 1993-08, страница 58

В настоящее время перечень только одних информационных источников по теме изобретательского творчества насчитывает 6500 наименований, поэтому мы решили познакомить вас с наиболее значительными инструментами творчества, хорошо зарекомендовавшими себя в создании новых объектов, новых принципов действия технических систем.

Темой сегодняшнего разговора будет такой изобретательский инструмент, как банк знаний физико-технических эффектов (ФТЭ).

Начнем с общепринятого определения: «Физико-техническим эффектом называется функциональное фиксируемое изменение состояния физического объекта при воздействии на него другого физического объекта или физического агента».

Определение сухое и наукообразное, поэтому мы постараемся его пояснить. Оглянитесь, нас окружает множество различных объектов — природных (вода, земля, воздух...) и искусственных, созданных руками человека (машины, механизмы, аппараты...). Все они взаимодействуют как между собой, так и с окружающей средой, не только природной, но и технической. Естественно, при этих взаимодействиях состояние объектов изменяется. Вспомните, солнце, нагревая воду, камень, деталь, изменяет их размеры, объем. Вода, испаряясь, уменьшается в объеме, другие вещества увеличивают свои размеры (длину, ширину, сечение...). А при воздействии холода их состояние будет совсем иное.

У самых нетерпеливых читателей может возникнуть логичный вопрос: «Какое это имеет отношение к изобретениям?» Самое непосредственное! Вот самый наглядный пример — способ развальцовки труб с помощью замерзшей воды оказался самым эффективным. А на эффекте термического расширения уже построены всем известные биметаллические переключатели и датчики. Теперь мы подошли, пожалуй, к главному вопросу: «Как можно использовать ФТЭ в изобретательском творчестве, в соз-

ТВОРЧЕСКАЯ МАСТЕРСКАЯ

дании изобретений?»

Прежде чем ответить на этот вопрос, дабы не запутаться в терминологии многообразия ФТЭ, введем понятие графического изображения ФТЭ в виде направленного графа.

Посмотрите, стрелки с обозначениями «вх» и «вых» — направленные ребра или дуги, а круг с буквами ФО внутри — вершина графа с указанием, что в данном случае это физический объект. «Вх» и «вых» не что иное, как входное воздействие и выходной результат.

Вых

Для окончательного понимания рассмотрим, каким образом можно представить такой ФТЭ в виде 2-го закона Ньютона (F=ma).

ь^фо)—*

Зд< сь входом, то есть воздействием на физический объект «т» будет сила «F», а выходным результатом — «а», ускорение.

В случае, рассмотренном выше, при воздействии тепла на объекты, ФТЭ для воды будет иметь вид:

—►

где -J-T — входное воздействие в виде положительной температуры; V — выходной результат уменьшения объема; для металлической детали ФТЭ будет иметь вид —

где -J-T — известное нам тепловое воздействие на выходе; +V — выходной результат, увеличение, соответственно длине, сечению, высоте, объему и т. д.

Таким образом, зная, что в любом физическом законе всегда имеется некий физический объект и входное воздействие, в графической форме

55