Карточка №1075 «Без шума и пыли»

ИСТОЧНИК:

*Юный техник. – 1985. - № 6. – С. 21.

 

СИТУАЦИЯ:

Традиционно для дробления породы в карьерах и шахтах используется энергия взрыва. Но способ этот довольно грубый и плохо поддающийся управлению: вместе с мелкими кусками руды после взрыва образуются крупные монолиты, которые в ковш экскаватора не войдут. Как быть?

 

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Взрыв должен быть, чтобы раздробить породу, и взрыва быть не должно, потому что им трудно управлять.

 

РЕШЕНИЕ:

Специалисты ВНИИ строительных материалов и конструкций имени П.П. Будникова разработали оригинальный альтернативный способ разделения крупных глыб на части. Вначале в монолите бурят узкие скважины. Потом в них заливают сметаноподобное вещество, изготовленное из смеси карбонатных пород с водой. Через некоторое время смесь застывает, кристаллизуется и при этом вдвое увеличивается в объеме. Действуя, подобно клину, вещество давит на каждый сантиметр поверхности с силой около 500 кг.

 

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «Применение фазовых переходов»:

а) использовать явления, возникающие при фазовых переходах, например, изменение объема, выделение или поглощение тепла и т.п.

*Фазовый переход-1: замена фазового состояния части системы или внешней среды

 

КОММЕНТАРИЙ:

При описанном способе негабаритный монолит за считанные секунды в полной тишине распадается на части, не загрязняя при этом воздух.

 

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в добывающей промышленности

Карточка №939 «В гостях и жестянщика»

ИСТОЧНИК:

Личная картотека автора блога

СИТУАЦИЯ:

Как выправить небольшие вмятины на металлической емкости, например, на армейской фляжке? Будь внутреннее пространство емкости доступным, «вправить мозги» металлу можно было бы рихтовочным  молотком. Но здесь случай иной. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Инструмент для выправления вмятины должен быть, чтобы устранить дефект, и такого инструмента быть не должно, потому что изнутри к нужному месту не подобраться.

РЕШЕНИЕ:

Умельцы рекомендуют залить емкость водой и поместить в морозильную камеру. Способ годится для фляжек, котелков, бидонов с узким горлом. Крышку при этом заворачивать не нужно, иначе вода при расширении может попросту разорвать емкость. Мелкие вмятины могут остаться, а крупные дефекты обычно устраняются после нескольких циклов замораживания/размораживания.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «применение фазовых переходов»:

а) использовать явления, возникающие при фазовых переходах, например, изменение объема, выделение или поглощение тепла и т.д.

*Принцип «применение термического расширения»:

а) использовать термическое расширение (или сжатие) материалов

КОММЕНТАРИЙ:

Есть и второй способ, который мы использовали в армии: налить во флягу воды, завинтить крышку и бросить в костер. Вода закипит, пар выправит вмятины.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в быту

Карточка №835 «Как отделить кору»

ИСТОЧНИК:
*Юный техник. – 1979. - №2. – С. 15.

СИТУАЦИЯ:

В стране ежегодно обрабатываются десятки миллионов кубометров лесоматериалов. И каждое спиленное дерево необходимо очистить от коры, которая может составлять до десятой части объема ствола. Работа эта очень трудоемкая. Можно ли ее усовершенствовать, сделать более эффективной и менее трудозатратной?

 

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Устройство для отделения коры от древесины должно быть, чтобы очистить ствол от коры, и такого устройства быть не должно, чтобы сохранить идеальность системы.

 

РЕШЕНИЕ:

Предложен оригинальный способ очистки древесины от коры с помощью высокочастотных волн. Между корой и древесиной имеется слой клеток, пропитанных большим количеством влаги. Под действием СВЧ-излучения вода мгновенно нагревается и испаряется. Процесс идет так быстро, что пар, образовавшийся под корой, напоминает взрыв и отбрасывает кору от ствола.

 

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «Изменение физико-химических параметров объекта»:

а) изменить агрегатное состояние объекта

*Принцип «Применение фазовых переходов»:

а) использовать явления, возникающие при фазовых переходах, например изменение объема, выделение или поглощение тепла и т.д.

 

КОММЕНТАРИЙ:

При таком способе удаления коры ствол нисколько не повреждается.

 

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в деревообработке

Карточка №507 «Приключения пенициллина»

ИСТОЧНИК:

Моруа А. Жизнь Александра Флеминга. – М.: Издательство иностранной литературы, 1961.

СИТУАЦИЯ:

В конце 20-х годов прошлого столетия Александр Флеминг открыл пенициллин, который впоследствии избавил человечество от множества болезней. Однако в чистом виде выделить это вещество сам ученый-бактериолог не смог. На протяжении нескольких лет он не раз обращался к химикам с просьбой провести очистку имевшегося в его распоряжении антибактериального вещества и получить пенициллин. 

Для очистки жидкой культуры ученые пытались выпаривать воду из раствора, но упрямая субстанция буквально на глазах разлагалась, теряя полезные свойства. Пенициллин отличался очень большой неустойчивостью. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Пенициллин должен быть выпарен из раствора, чтобы получить это вещество в чистом виде, и пенициллин не должен быть выпарен из раствора, потому что при этом он теряет свои полезные свойства.

РЕШЕНИЕ:

Получить чистый пенициллин удалось при помощи метода лиофилизации, то есть мягкой вакуумной сушки предварительно замороженного биологического препарата. Оказывается, в вакууме замороженный водный раствор способен непосредственно перейти из твердого состояния в газообразное. Процесс, при котором лед, не тая, превращается в пар, называется сублимацией. 

При заморозке вещества теряют активность и перестают взаимодействовать. Остается сублимацией удалить воду, чтобы образовался сухой остаток, который долгое время будет сохранять активность. Таким способом оказалось возможно предохранить пенициллин от разрушения.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «изменение физико-химических параметров объекта»:

а) изменить агрегатное состояние объекта

*Принцип «применение фазовых переходов»:

а) использовать явления, возникающие при фазовых переходах, например, изменение объема, выделение тепла и т.д.

КОММЕНТАРИЙ:

Сублимация (возгонка) по своей сути является фазовым переходом первого рода. Она широко применяется в пищевой промышленности. В частности, возгонку используют для получения так называемого сублимированного кофе.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в химии