Бесплатная техническая библиотека

КЛЮЧИ К ЗАДАЧАМ

Книги и статьи / И тут появился изобретатель

 Комментарии к статье

Разберем теперь некоторые задачи, приведенные в предыдущих главах. Это облегчит вам самостоятельное решение других задач.

Начнем с задачи 11 - об окраске древесины. Решается она так: дерево окрашивают до того, как оно срублено. Раствор краски подают к корням, и краска вместе с соками разносится по всему дереву.

Нетрудно решить и задачу 13 - об обработке тонких листов стекла: на время обработки их складывают вместе, в толстую пачку.

В задаче 16 - о самолете, потерпевшем аварию, - есть подсказка: дирижабль надо использовать и дирижабль не надо использовать. Под крыльями самолета, потерпевшего аварию, укладывают продолговатые эластичные баллоны и наполняют их

сжатым воздухом. Баллоны осторожно приподнимают самолет. А внизу, под баллонами, установлены тележки; можно буксировать самолет. Дирижабля нет, и он как бы есть; самолет поддерживается баллонами с газом...

Задачу 20 - о катамаране - нетрудно решить, если вы вспомните, что технические системы на третьем этапе развития становятся перестраивающимися, динамичными, меняющимися. Изобретатель Е. И. Лапин получил авторское свидетельство № 524 728 на катамаран, корпуса которого соединены подвижными стойками и могут при необходимости сближаться. На таком катамаране легче проходить узкие речные шлюзы.

Сходное решение и у задачи 24 - о земснаряде. Трубопровод должен стать динамичным, подвижным. В хорошую погоду он будет держаться наверху, а в плохую - опустится вниз.

Любопытно, что и задача 25 (винт для Карлсона) тоже решается переходом к динамичной, меняющейся конструкции. Винт должен быть большим в полете и маленьким, когда Карлсон не летает. Для этого лопасти винта надо сделать из тонких пластинок и свернуть их как игрушку "язык". При вращении винта центробежные силы развернут пластинки, они станут большими. Винт остановится - и пластинки свернутся...

Интересно отметить, что группа изобретателей получила недавно авторское свидетельство на спасательное устройство, в точности скопированное с игрушки "язык". Длинная эластичная трубка свернута в рулон. Стоит в такую трубку подать сжатый газ, и она быстро развернется и потянется от корабля к утопающему...

Задачи 23 (съемка контурного фильма) и 26 (укладка алмазных зерен), вообще говоря, очень трудны. Но вы знаете правило: в вещество надо добавить ферромагнитный порошок и управлять перемещением вещества с помощью магнитного поля. Вместо шнура берут трубку и наполняют ее ферромагнитным порошком. Или же просто пропитывают нити клеем и обсыпают их железными опилками. Нити укладывают на фанерный щит и управляют ими с помощью сильных магнитов, расположенных позади щита.

С алмазами чуть сложнее. На них приходится напылять тонкий слой железа. А далее всё так же: действуют магнитным полем, укладывая пирамидки вершинами вверх.

Эти задачи похожи на задачу 57 - об охотнике. Чтобы поле действовало на вещество, надо добавить какое-то другое вещество, умеющее отзываться на действие ноля. К охотнику надо добавить еще одно "вещество", восприимчивое к звуковому полю...

В задаче 27 - об укладке фруктов - надо использовать правило разрушения веполей: между двумя сталкивающимися плодами должно находиться третье вещество, похожее на плод. Например, мягкий шарик. Бросим в коробку десятка два таких шариков, они будут смягчать удары. Коробка установлена на вибрирующем столе, поэтому легкие шарики всегда находятся в верхнем слое, отважно принимая на себя удары падающих плодов.

Тут, правда, возникает вопрос: а как быть с этими шариками, когда коробка наполнится? Не перекладывать же их вручную в следующую коробку... Задачи на перемещение объектов вам хорошо известны. В шарик встраивают магнитную пластинку. Над коробкой помещают электромагнит. Когда коробка наполнится, включают электромагнит, и шарики "выпрыгивают" из коробки. Конвейер убирает полную коробку и ставит на ее место пустую. Электромагнит выключают, шарики "прыгают" в коробку, можно подавать плоды...

Задача 38 - о железном порошке, засыпанном в полимер, - как вы, наверное, заметили, очень похожа на рассмотренный в третьей главе пример со смазкой. И ответ тот же: нужно использовать соединение железа, которое распадается в горячем полимере.

Сложнее задача 44 - о нефтепроводе. Жидкости, идущие по трубопроводу встык, отделяют друг от друга прочным резиновым шаром - разделителем. Что ж, применим оператор РВС. Начнем мысленно уменьшать размеры шара. Вместо одного большого шара - множество футбольных мячей. Или теннисных. Или еще меньше - дробинок, плавающих в жидкости. Выдано даже авторское свидетельство на такую "пробку". Все логично: жесткая "пробка" должна смениться "пробкой" динамичной, это соответствует общей тенденции развития технических систем.

А если продолжить мысленный эксперимент? Перейдем от дроби к еще более мелким частицам - молекулам. Возникает идея "пробки" из жидкости или газа. Газовая "пробка" не сможет быть разделителем - нефть пройдет сквозь газ. А вот жидкая "пробка" возможна. Один нефтепродукт, например керосин, затем водяная "пробка", а за ней другой нефтепродукт, скажем, бензин. У жидкой "пробки" огромные преимущества: она никогда не застрянет в трубопроводе и свободно пройдет через насосы промежуточных станций. Но и недостаток у этой "пробки" существенный. Нефтепродукты, идущие до "пробки" и после нее, будут

проникать в жидкий разделитель. Головная и хвостовая части "пробки" постепенно смешаются с нефтепродуктами. Отделить эти нефтепродукты от воды трудно, на конечной станции "пробку" и попавшие на нее нефтепродукты придется выбросить.

Сформулируем ИКР: жидкое вещество "пробки", прибыв в резервуар на конечной станции, должно само отделиться от нефти. Тут только две возможности - жидкость становится твердым веществом и выпадает в осадок или превращается в газ и улетучивается. Переход в газ заманчивее, твердый осадок надо отфильтровывать, а газ сам исчезнет. Значит, нужно вещество, которое при высоком давлении (в нефтепроводе давление в десятки атмосфер) будет жидким, а при нормальном давлении - газообразным.

Вспомните старый принцип: подобное растворяется в подобном. Нефть - вещество органическое, а нам надо, чтобы "пробка" не растворялась в нефти. Следовательно, для "пробки" нужна неорганическая жидкость. Дешевая, безопасная, инертная по отношению к нефтепродуктам... Имея столь подробный перечень примет, нетрудно найти подходящее вещество по справочнику. Обыкновенный аммиак обладает всеми интересующими нас качествами. "Пробка" из жидкого аммиака надежно разделит идущие по трубопроводу жидкости. В дороге "пробка" частично смешается с нефтепродуктами, но это не страшно: на конечной станции аммиак превратится в газ, а нефть останется в резервуаре.

После того как мы придумали "пробку" из жидкости, можно смело браться за задачу 48 - о корпусе корабля. По условиям задачи корпус должен стать гибким, подвижным. Что ж, давайте представим себе, что обшивка корпуса сделана из... жидкости. Дикая, конечно, идея, но теперь у нас есть некоторый опыт превращения твердого в жидкое... К тому же, оператор РВС и моделирование маленькими человечками ведут именно к этой идее.

Итак, вместо стального листа - "лист" жидкости. Первая забота: как сделать, чтобы жидкость не разлилась? Придется с двух сторон поставить гибкие оболочки, например, из плотной резины. А чтобы вода не вылилась, нужно соединить оболочки перегородками. Получится стенка, собранная из резиновых грелок. Смешно... Однако некоторые изобретатели считают, что примерно так устроена "шкура" дельфина. Были построены модели, обтянутые подобными оболочками. Выяснилось, что модели при буксировке испытывают пониженное сопротивление воды: гибкие оболочки создают меньше вихрей. Но все-таки искусственные гибкие покрытия работали намного хуже, чем "шкура" живого дельфина. Дельфин может изменять форму поверхности "шкуры", приспосабливаясь к меняющимся внешним условиям. А искусственные покрытия были безжизненными, им не хватало подвижности, они не могли "играть", меняя форму. Возникла новая задача: как управлять формой каждого участка гибкого покрытия?

(Обратите внимание: нередко одна задача порождает другую, образуется цепочка задач. Надо идти вперед, не останавливаясь на полдороге.)

Задачу об "оживлении" гибкой оболочки вы должны решить легко. Ведь это задача на перемещение; нужно управлять движением жидкости, находящейся под гибкой оболочкой. Построим веполь: добавим в жидкость ферромагнитные частицы и будем управлять ее перемещением с помощью электромагнитов. Авторское свидетельство № 457 529 на это изобретение выдано не кораблестроителям, а физикам из Института электродинамики украинской Академии наук...

Остается последний вопрос: могут ли быть корабли вообще без корпуса?

Такие корабли уже давно существуют, и вы их знаете. Это плоты. Корпуса у них нет, ведь бревна, из которых они сделаны, - это груз. Но во время плавания бревна служат и корпусом. В английском патенте № 1 403 191 описан корабль с длинным, как змея, корпусом из металлических ящиков - контейнеров. Крохотная "головка" - буксирующая часть с двигателем - тянет гибкое "туловище", собранное из контейнеров...

Дальше >>

Смотрите другие статьи раздела И тут появился изобретатель.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Гибкая кремниевая мембрана, меняющая цвет при растяжении 22.12.2025

Исследователи Амстердамского университета продемонстрировали уникальный метаматериал, способный изменять цвет под воздействием механического растяжения. В основе этой технологии лежит структурный цвет - явление, при котором окраска определяется геометрией микроструктур, а не пигментами. Команда ученых во главе с Фриком ван Горпом преобразовала кремний в тонкую сетку с определенным узором, что позволило создать одновременно гибкий и функциональный материал. При растяжении отдельные элементы структуры поворачиваются, меняя способ отражения света: материал плавно изменяет оттенок от зеленого до красного, создавая эффект "живого" цвета. Один из первых вызовов заключался в хрупкости кремния. Отказавшись от подложки, исследователи получили тонкую гибкую мембрану, способную выдерживать деформацию. Йорик ван де Гроп подчеркнул, что ключевой особенностью разработки является многофункциональность структуры. Она объединяет свойства механических метаматериалов с возможностями оптических мета ...>>

Смартфон Oppo Reno 15c 22.12.2025

Компания Oppo представила новую модель Reno 15c, которая выделяется как изысканным дизайном, так и впечатляющими техническими характеристиками. Толщина корпуса устройства составляет всего 7,89 мм, что делает его одним из самых изящных смартфонов на рынке. При этом аппарат получил аккумулятор емкостью 6500 мАч с поддержкой быстрой зарядки мощностью 80 Вт, что позволяет пользователям практически не беспокоиться о необходимости частого пополнения заряда даже при активной эксплуатации. Особое внимание в Reno 15c уделено камерам. Смартфон оснащен четырьмя модулями, каждый с разрешением 50 Мп. Основной сенсор Sony LYT-600 обеспечивает высокое качество фотографий, сверхширокоугольная камера расширяет возможности съемки пейзажей и групповых фото, а перископическая камера на базе сенсора Samsung JN5 поддерживает оптическое приближение. Дополняет систему фронтальная камера для селфи и видеозвонков. Для отображения контента используется плоский AMOLED-дисплей диагональю 6,59 дюйма с част ...>>

Суперсорбент для мгновенной очистки воды от ПФАС 21.12.2025

Проблема загрязнения воды стойкими химическими соединениями, известными как ПФАС, становится все более актуальной для человечества. Эти вещества, часто называемые "вечными химикатами", не разлагаются естественным путем, накапливаются в окружающей среде и уже обнаружены в почвах, телах диких животных и даже в крови человека. Использование ПФАС в антипригарных покрытиях, водоотталкивающей одежде и промышленных пенных системах сделало их распространение практически повсеместным. До недавнего времени методы очистки воды от ПФАС основывались на активированных углях или биоугольных сорбентах. Однако такие технологии характеризуются низкой скоростью работы, ограниченной поглотительной способностью и образованием дополнительных отходов. Потребность в быстрых, экологичных и масштабируемых решениях для борьбы с вечными химикатами становится особенно острой там, где загрязнение подземных вод долгое время негативно влияет на здоровье людей. Исследовательская группа из Германии разработала но ...>>

Случайная новость из Архива Генетический тормоз старения 05.08.2025 С возрастом мы замечаем ухудшение памяти, сниженную способность к обучению и восприятию новой информации. Почему эти процессы начинаются так рано и что лежит в их основе? Ответ на этот вопрос начали прояснять японские исследователи, обратив внимание на активность одного-единственного гена, способного запускать цепную реакцию нейродегенеративных изменений. В центре недавнего исследования, проведенного учеными из Института науки и технологий Нара, оказался ген Setd8, регулирующий эпигенетические процессы в клетках мозга. Руководил проектом нейробиолог Тайто Мацуда, и его команда провела глубокий анализ нейрональных стволовых клеток у лабораторных мышей, применяя методы секвенирования одиночных клеток для оценки молекулярной активности на разных этапах жизни животных. Полученные данные продемонстрировали, что уже в молодом взрослом возрасте экспрессия гена Setd8 резко снижается. Это приводит к нарушению деления нейрональных стволовых клеток, препятствуя формированию новых нейронов и, как следствие, ухудшая функции памяти и способности к обучению. Таким образом, старение мозга начинается значительно раньше, чем предполагалось ранее, и связано не столько с физическим износом тканей, сколько с точечными изменениями на уровне генетической регуляции. Чтобы подтвердить свою гипотезу, ученые искусственно подавили активность Setd8 у мышей. Результат оказался поразительным: мозг животных начал демонстрировать признаки, схожие с естественным старением - от молекулярных маркеров до функциональных нарушений. Это открытие позволило авторам выдвинуть гипотезу, что Setd8 может служить своеобразным молекулярным переключателем, регулирующим темпы возрастных изменений в нервной системе. Исследование также указывает на то, что Setd8 - не просто маркер старения, но и потенциальная терапевтическая мишень. Модификация его активности в будущем может стать основой для препаратов, способных приостанавливать или даже предотвращать развитие возрастных нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера. Хотя работа проводилась на грызунах, ее выводы уже привлекли внимание международного научного сообщества. Эксперты считают, что дальнейшее изучение эпигенетических механизмов старения мозга может стать ключом к радикально новым стратегиям продления когнитивного здоровья человека. Открытие роли гена Setd8 дает научно обоснованную надежду на то, что старение мозга - это не неизбежный и линейный процесс, а результат конкретных биологических факторов, которые можно изучить, контролировать и, возможно, изменить.

Другие интересные новости:

▪ Кино для курящих

▪ Микросхемы P5CT072 для паспортов на пластиковых карточках

▪ Ученые определили важность релятивистских эффектов для объектов

▪ Телевизор B&O BeoVision Avant 4K

▪ Беспроводные наушники Honor Earbuds 3i

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радио - начинающим. Подборка статей

▪ статья Ошибки новичков при видеосъемке. Искусство видео

▪ статья Какие камни называют драгоценными? Подробный ответ

▪ статья Ялапа настоящая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Крашение шелка. Простые рецепты и советы

▪ статья Ящик-молния. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025