«С.А. Филичев, О.Д. Лукашевич ЭКОЛОГИ ИЗОБРЕТАЮТ: РЕШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ МЕТОДАМИ ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА Учебное пособие Томск издательство ТГАСУ 2011 УДК 502/504+001.894:347.771(075.8) Ф 51 Филичев, С.А. Экологи ...»

17. Проблема: за время перевозки от места дойки до места переработки в летнюю жару молоко иногда успевает прокиснуть. Как быть? (Подсказка-предупреждение: некоторые молоковозы делают похожими на термос: две оболочки, между которыми теплоизоляционный материал, однако это практически не помогает).

18. Проблема: пчелы зимой замерзают в ульях. Как выяснилось, теплопроводность стенок искусственного улья в 5раз выше теплопроводности дупел, в которых зимуют дикие пчелы (почему?). Вот и гибнут одомашненные пчелиные семьи в холодные зимы. Как быть? Есть и еще одна проблема: нужно избавиться от перегрева ульев летом.

19. Томск снабжается питьевой водой из подземных источников. Подземные воды содержат больше солей, речные.

Рано или поздно на трубах и водоразборной арматуре оседает довольно толстый слой солей, который значительно сужает просветы. Как очистить трубы и сантехнические изделия от солей (каких?)? Подсказка: существуют химический и физический способы воздействия.

20. В большом городе ночью светофоры мигают желтым светом. Мощность одного, может, и невелика, но в мегаполисе светофоров много. Общая их мощность не маленькая. Однако, выключать светофор нельзя – он предупреждает редких водителей о том, что впереди перекресток. Проблему можно сформулировать так: светофоры должны быть в городе, чтобы предупреждать водителей о перекрестках, и не должны быть, чтобы не тратить драгоценную энергию. Как можно преодолеть это противоречие?

21. Гололед – проблема любого сибирского города. Число аварий и травм зимой заметно возрастает. На проезжей части ездят специальные машины, обрабатывающие дорогу песком и специальными противогололедными смесями. Дворникам же приходится орудовать совком и лопатой, чтобы посыпать тротуар песком. Как можно облегчить труд дворников? Рекомендуем провести мозговой штурм, и, возможно, генерация идей позволит выйти за рамки традиционных вариантов.

22. Нехватка пресной воды во многих странах является острой проблемой. Парадокс: воды не хватает именно там, где ее много (на побережьях южных морей и океанов).

Только нужна пресная, а не соленая вода. Именно пресная вода (то есть такая, в которой содержится солей не больше, чем 1 г в 1 литре) используется на бытовые и производственные нужды. Как опреснить соленую воду?

23. Аварии на нефте- и газопроводах наносят огромный вред окружающей среде и экономике из-за крупных потерь углеводородов. Причиной многих из них служит коррозия металлических труб, проложенных над и под землей.

Диаметр трубопроводов достигает двух метров, давление – 120 атмосфер. Как защитить металл от коррозии?

24. Проблема: котлы ТЭЦ «выдыхают» пар при сбросах с очень громким звуком, похожим на взрыв. Для подавления звука ставят глушители – камеры, где пар постепенно расширяется, снижаются его давление и температура.

Глушители несколько уменьшают шум, но недостаточно.

Что делать?

25. Как сделать здание сейсмостойким? Проблема актуальна, например, для Японии, которая находится в сейсмоактивной зоне. В Сибири потенциально опасными с этой точки зрения являются Горный Алтай, Забайкалье, на Дальнем Востоке – Курильские острова. Предложите свои варианты домов, способных выдержать землетрясение в 7-8 баллов.

26. Проблема: в городах птицы селятся на опорах линий электропередач и конструкциях подстанций. Это нужно пернатым для размещения гнезд. Селятся в городах они потому, что леса вырубаются, и птицам некуда податься.

Птицы взлетают прямо между проводами, замыкая промежутки. Это приводит к коротким замыканиям. Как 27. Широкое применение к концу ХХ в. нашли одноразовые шприцы, заменившие собой многоразовые стеклянные, которые перед использованием требовали кипячения или другого способа стерилизации. Однако переход на одноразовые шприцы имеет определенные недостатки: в отходы идет очень много шприцев (а их нельзя просто выбросить, а нужно предварительно дезинфицировать).

Есть сложности и с утилизацией медицинских отходов:

перерабатывать пластмассу можно только после отделения металлических игл. Предложите многоразовый безопасный шприц.

28. Около 1/5 части электроэнергии в мире получают на атомных станциях. С каждым годов растет количество накапливающихся при этом радиоактивных отходов.

Предложите способ утилизации радиоактивных веществ.

29. Вредители–насекомые способны уничтожить значительную часть урожая сельскохозяйственных культур. Распыление ядохимикатов малоэффективно: на уничтожение вредителей идет ничтожная доля веществ, а попадание ядовитых веществ в почву, воздух и воду вызывает деградацию экосистем. Предложите экологически приемлемый способ защиты полей от вредных насекомых.

30. Число автомобилей, приходящихся на каждого обитателя нашей планеты, растет с каждым годом. Старые автомобили уже образовали огромные кладбища. Однако в индустриально развитых странах пластик, металл, резина из отслуживших изделий находят применение. Предложите способ утилизации старых покрышек.

31. Всеобщая компьютеризация позволила перевести в электронный формат множество документов, книг и других материалов. Вместе с тем пришествие компьютера не уменьшило, а увеличило расход бумаги, а значит, и не остановило уничтожение лесов – легких планеты. Как сократить потребление бумаги? Ограничивать объемы газет и количество издаваемых газет?

Перестать печатать книги? Не применять бумагу для упаковки? Или... Продолжите идеи в наиболее конструктивном духе.

6. Вот вариант ответа из журнала «Изобретатель и рационализатор», 1984, №12. Земля перед землетрясением «шумит» на высоких частотах. Можно определить частоту и интенсивность этих акустических колебаний. Другой вариант ответа: перед землетрясением изменяется содержание гелия в природных водах. (Источник: Барсуков В.Л., Беляев А.А., Серебренников В.С.

На пути к прогнозу землетрясений. Источник: журнал «Природа», 1987, №11, с. 22-33).

13. Привозят прозрачную пленку и растягивают ее в водоеме.

В цистерне привозят чистую воду, заливают в пленку. (Источник: журнал «Техника молодежи», 1991, №5, с. 11).

15. Проектировать дома так, чтобы на оживленные улицы выходили окна кухонь (т.е. подсобных помещений). Сажать скверы между дорогой и домом. Автор А.С. № 876 904 предлагает устанавливать днем звуконепроницаемые экраны, которые убираются на ночь. (Источник: журнал «Изобретатель и рационализатор», 1984, №4, с. 15).

16. Изобретатели предложили выстреливать в облака газовую волну, образующуюся от взрыва смеси ацетилена с воздухом.

Дуло "миномета" (трубы высотой более 4 м) рассчитано так, что газовое кольцо поднимается вверх и непрерывно расширяется.

Верхний край кольца при встрече с облаками может достигать трех километров в диаметре. Волна (точнее, вибрация) разрушает процесс кристаллизация. В итоге на землю падает не град, а снег. Источник: «Изобретатель и рационализатор», 1985, №11, с.

26.

17. Автор изобретения предлагает покрыть молоковоз легким пористым чехлом (например, из стеклоткани). Если поместить наверху баллон с водой и позволить воде свободно смачивать чехол, вода будет испаряться, охлаждая емкость. Источник:

«Изобретатель и рационализатор», 1985, №1, с. 33.

18. Нужно оставить прослойку воздуха между стенками улья размером 2-3 см. (как известно, теплопроводность воздуха гораздо ниже, чем у твердых тел). Источник: «Изобретатель и рационализатор», 1985, №1, с. 19.

20. Если машин нет, светофор можно выключить. Он должен включаться, только если к светофору приближается машина. За сто метров можно поместить под асфальт индуктивную рамку, она реагирует на давление и вибрации автомобиля, и включает светофор, когда проезжает автомобиль. По мнению авторов, такое устройство дает еще и психологический эффект. Если водитель, подъезжающий к перекрестку издалека, видит, что включился светофор – это сигнал о том, что к перекрестку приближается кто-то еще. Источник: журнал «Юный техник», 1989, №7, с. 63.

21. Перфорированный барабан, загруженный песком, предлагается катить вдоль тротуара. Источник: Авторское свидетельство №1094880. «Изобретатель и рационализатор», 1984, №12, с.

12.

22. При замерзании соленая вода разделяется на пресный лед и концентрированный рассол. То есть нужно морозить воду.

Вполне реально во время полугодовой зимы в Сибири. Источник: журнал «Техника молодежи», 1988, №12, с. 18.

23. Так называемая катодная защита заключается в том, что между трубой и прилегающим грунтом создается разность потенциалов. Минусовая клемма источника соединяется с охраняемым металлом, а плюсовая – с заземлителем, уложенным в грунт. Источник: «Изобретатель и рационализатор», 1981, №12, с.27.

24. Известно, что в сильном тумане звуки "тонут", как в вате.

В авторском свидетельстве № 1 250 669 использовано это явление. По оси камеры надо запустить поток сбрасываемого пара, а по стенкам установить форсунки, разбрызгивающие воду. Вода распыляется, превращается в туман, и он резко, на 30-35 децибел, снижает шум. Источник: «Изобретатель и рационализатор», 1990, №2, с.14.

25. Предлагается установить на крыше или на верхнем этаже бассейн с водой, а в нем уложить свободно (с зазорами) массивные бетонные плиты. Авторы этого изобретения считают, что при колебаниях дома колебаться так же будут вода и плиты, рассеивая энергию. Тогда амплитуда будет меньше опасной величины. Обратная сторона медали: размеры плит и бассейна нужно подбирать очень точно, иначе появится резонанс, и конструкция рухнет от того, что рядом проедет поезд. Источник:

«Изобретатель и рационализатор», 1990, №2, с. 4.

26. Предлагается отпугивать птиц визуально: шарами диаметром 20-30 см, изготовленными из диэлектрического материала.

Опытным путем выявили, что наиболее сильно отпугивает птиц голубой цвет. Шары развешивали на опорах ЛЭП. Источник:

статья Сягаева И. «Чтобы не было аварий от птиц», опубликована в журнале «Наука и жизнь», 1986, №6, с. 52-55.

27. Тончайшая струя лекарства выбрасывается из наконечника шприца под таким напором, что легко проникает под кожу, причем не возникает ни боли, ни кровотечения. Шприц может пригодиться, например, больным диабетом, которым постоянно нужно колоть инсулин. Источник: «Техника молодежи», 1991, №5, с. 40.

28. Предлагается облучать радиоактивные отходы пучками нейтронов. В результате ядерных реакций получаются либо стабильные изотопы, либо короткоживущие (годы вместо тысячелетий). Источник: «Техника молодежи», 1991, №5, с.40.

29. Используются феромоны. На их запах насекомые слетаются с огромных расстояний. Возле такого феромона собирают кур, которым нужны насекомые в качестве пищи. Источник:

«Юный техник», 1990, №4, с.60.

30. В Болгарии из отслуживших автомобильных покрышек начали выпускать резиновые шпалы для рельсов, по которым ходят вагонетки в шахтах. Резиновые шпалы в три раза легче железобетонных, лучше амортизируют удары и глушат шум. Резиновые шпалы устойчивы к воздействию воды и служат до десяти лет, после чего их можно переработать. Важно и то, что шпалы не требуют балласта из щебня. Источник: «Наука и жизнь», 1990, №8, с.

4. ОФОРМЛЕНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ

СОБСТВЕННОСТИ

Вопросы охраны интеллектуальной собственности регулируются четвертой частью Гражданского Кодекса Российской Федерации (ГК РФ). Интеллектуальная собственность – результаты интеллектуальной деятельности и приравненные к ним средства индивидуализации юридического лица, товаров, работ, услуг и предприятий, которым предоставляется правовая охрана (статья 1225 ГК РФ). Интеллектуальные права (статья гражданского кодекса РФ) включают исключительное имущественное право и личные неимущественные права. Интеллектуальные права не зависят от права собственности на материальный носитель, в котором выражен соответствующий результат интеллектуальной деятельности.

Один из способов закрепления своего авторства и прав на результаты интеллектуальной деятельности – оформление патента. Он действует на территории Российской федерации. Право на получение патента первоначально принадлежит автору, но оно может быть передано другому лицу по договору.

Установлены следующие сроки действия патентов, по истечении которых изобретение, полезная модель или промышленный образец становятся общественным достоянием:

3. На промышленный образец – 15 лет +10 лет «+3 года» и «+5 лет» означает возможность продления действия охранных документов, так как основные сроки действия патентов на полезную модель и промышленный образец – 10 и 15 лет соответственно.

Принят определенный порядок оформления документации, необходимой для получения патента.

Свою идею автору (или авторскому коллективу) нужно представить в виде конкретного технического решения. Эти решения могут быть в области конструкции, схемотехники, технологических операций над объектом, состава вещества и т.д. В ГК РФ (ч.4) указан круг объектов, которые не могут быть запатентованы в качестве изобретений, поэтому убедитесь, что ваша идея находится в списке патентоспособных. К примеру, устройства, которые можно считать вечным двигателем, не рассматриваются.

Первым этапом работы над заявкой на изобретение (полезную модель) является патентный поиск. Его правила строго определены ГОСТом (государственным стандартом) «ГОСТ Р 15.011-96».

Возможны два варианта проведения поиска: вручную (поиск в отделе патентно-технической литературы крупной библиотеки) или с использованием в Интернет по электронным базам патентных документов, предоставленных соответствующими организациями развитых стран.

Для поиска в Интернет заранее приготовьте список ключевых слов названия вашего изобретения, по которым будете проводить поиск. Поиск начинают с Российской патентной базы, размещенной на сайте Федерального института промышленной собственности (ФИПС), www.fips.ru. Вид главной страницы сайта ФИПС показан на рис.12.

В левой колонке показаны возможные механизмы поиска.

Выбрав строку «Информационные ресурсы», клавишей «Enter»

выходим на вторую страницу, см. рис. Рис. 12. Общий вид главной страницы сайта Федерального института промышленной собственности (ФИПС) www.fips.ru.

Рис. 13. Вид страницы «Информационные ресурсы» сайта Федерального института промышленной собственности (ФИПС) www.fips.ru.

Здесь в левой колонке выбираем позицию «Информационно-поисковая система» и выходим на третью страницу. Введя два раза «guest», попадаем в информационную систему (см.

рис.14).

Вам предлагается выбрать одну или несколько библиотек, для этого нужно поставить соответствующую галочку в списке.

Если нас интересуют российские изобретения по выбранной теме, то в раздел «Рефераты» ставим галочку в соответствующую клетку, слева от этой строки.

Рис. 14. Вид страницы сайта www.fips.ru. при выборе библиотек для На открывшейся странице «Поисковый запрос» (рис. 15) выделены идентификационные данные по поиску рефератов.

В верхней строке страницы тематической поисковой системы следует вставить ключевые слова названия тех изобретений, которые нужно найти.

Рис. 15. Вид страницы сайта www.fips.ru. для поискового запроса Поиск можно проводить и по ключевым словам, и по фамилии автора патента, а также по другим параметрам (рис. 15).

При необходимости можно скопировать не рефераты, а полные описания патентов. С этой целью вновь войдите на главную страницу ФИПС и найдите в Информационных ресурсах раздел «Открытые системы». Входите и выбирайте раздел «Изобретения», там по номерам интересующих патентов выходите на полное описание патентов и копируйте их.

Система ФИПС на первом этапе поиска не предоставляет полные описания заявок, поэтому их анализ следует проводить по рефератам. Они содержат информацию о приоритете заявки (патента), номере заявки и патента, о международной патентной классификации, об аналогах и прототипе и т.д.

В случае знания иностранных языков можно провести поиск зарубежных патентов по национальным системам, аналогичным ФИПС.

После получения информации, достаточной для выбора аналога и прототипа, можно оформлять раздел описания заявки «Уровень техники, предшествующий изобретению». Следующий шаг – выбор прототипа. За прототип выбирается решение, наиболее близкое по количеству признаков или выполняемой функции к патентуемому решению.

На основании сравнения признаков выявляются отличия нового решения от прототипа. Эти отличия записываются в формулу изобретения. На рис. 16 приведен шаблон, по которому можно составить этот документ. Выявленные отличия определяют, какой положительный технический эффект получается с их помощью, его следует считать техническим результатом, который достигается вашим изобретением.

Формула изобретения (полезной модели) Название изобретения (полезной модели) Устройство для……., содержащее…..(перечисление признаков, оставшихся от прототипа), отличающееся тем, что ……(перечисление новых признаков, связей между собой и с прежними признаками и их формы).

Способ, включающий (перечислить все операции, оставшиеся от прототипа), отличающийся тем, что ……(перечисление новых операций, условия проведения операций).

Рис. 16. Шаблон для оформления формулы изобретения К заявке прилагается документ, подтверждающий уплату патентной пошлины в установленном размере, или документ, подтверждающий основания для освобождения от уплаты патентной пошлины, либо уменьшения ее размера, либо отсрочки ее уплаты. Кроме того, прилагается Доверенность на лицо, которое будет представлять ваши интересы перед организациями Роспатента.

Документы заявки, составляются на русском языке и представляются в ФИПС, за исключением документа об оплате пошлины и доверенности, в трех экземплярах.

Рис. 17. Состав заявки на изобретение (полезную модель – ПМ) В состав заявки (рис.17) входят:

заявление о выдаче патента с указанием, автора изобретения или полезной модели (ПМ) и лица (заявителя), на имя которого испрашивается патент а также их описание изобретения, ПМ, раскрывающее его с полнотой, достаточной для осуществления без додумывания и домысливания;

формулу изобретения, ПМ, выражающую его сущность, и полностью основанную на описании;

чертежи и иные графические материалы, если они необходимы для понимания сущности изобретения, реферат – краткое описание сути изобретения.

Приведем пример патента на устройство, предназначенное для безвредного для окружающей среды отпугивания птиц. Это изобретение с полным правом можно считать экологическим, поскольку поставленная задача решена с использованием приемов ТРИЗ и благодаря знанию орнитологии.

1. Устройство для отпугивания птиц, содержащее выполненный из пластика и крепящийся к защищаемой поверхности основной компонент с плоским основанием и множество торчащих и выполненных с ним заодно взаимно отклоняющихся зубцов, отличающееся тем, что зубцы расположены в два ряда вдоль длинных сторон основного компонента, причем каждый зубец одного ряда образует пару с противоположно расположенным зубцом другого ряда, зубцы каждой пары выполнены симметрично относительно плоскости, перпендикулярной основанию основного компонента и проходящей через его продольную ось, а углы взаимного отклонения зубцов каждой пары равны.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что основной компонент выполнен прямоугольным.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что зубцы расположены в два ряда вдоль длинных сторон основного компонента с постоянным шагом.

4. Устройство по пп.1–3, отличающееся тем, что зубцы выполнены призматическими с одинаковым по всей длине треугольным сечением.

5. Устройство по пп.1–4, отличающееся тем, что концы зубцов срезаны под острым углом по направлению от оси симметрии зубцов каждой пары.

6. Устройство по пп.1–5, отличающееся тем, что из основного компонента вдоль его оси симметрии в направлении от защищаемой поверхности торчат вертикальные штыри.

7. Устройство по пп.1–6, отличающееся тем, что величина угла взаимного отклонения зубцов каждой пары 90>>0.

Читая этот текст, вы познакомились с особым (четким, лаконичным) стилем изложения сути изобретения. Описание устройства сопровождается рисунком (см. рис.18), который позволяет, благодаря наглядности, понять его сущность. Используя этот и другие патенты в качестве образца, а также основываясь на изложенных выше рекомендациях, вы сможете оформить собственную разработку в виде заявки на изобретение и, если её форма и содержание соответствуют предъявляемым требованиям, получить патент.

Рис. 18.Устройство для отпугивания птиц. 1- основной компонент, 2зубцы Подводя итог вышесказанному, отметим следующее. Подготовка материалов заявки – процесс сложный, и даже в самом подробном методическом указании невозможно отразить все нюансы оформления заявки. В настоящем методическом пособии авторы постарались представить основную информацию, чтобы начинающий изобретатель, учащийся или студент, смог бы совершить первые шаги по оформлению и защите своей интеллектуальной собственности – самостоятельно провести патентный поиск, подготовить черновой вариант заявки на получение патента (на полезную модель или изобретение). Во многих вузах, организациях технического профиля есть патентные поверенные, которые могут дать консультацию и довести вашу заявку до требуемого уровня.

БИБЛИОГРАФИЧЕСИЙ СПИСОК

Кислов, А.В. Задачи для изучающих ТРИЗ / А.В. Кислов, Е.Л. Пчелкина. – СПБ.: ИНК Нива, 2009. – 108 с.

Теория решения изобретательских задач : учеб. пособие первого уровня / А.А. Гин, А.В. Кудрявцев, В.Ю. Бубенцов [и др.]. – М. : Народное образование, 2009. – 62 с.

Меерович, М. Технологии творческого мышления / М. Меерович, Л. Шрагина. – М. : Альпина бизнес букс, 2008. – 495 с.

Михайлов, В.А. Эвристика-3 : метод. указания к решению химических задач / ВА. Михайлов, В.И. Тимохов. – Чебоксары : Изд-во Чуваш. ун-та, 2007. – 116 с.

Рыжов, К.В. 100 великих изобретений / К.В. Рыжов. М. :

Вече, 2007. 528 с.

Таратенко, Т.А. Мир интеллектуального творчества. Игры для ума / Т.А. Таратенко, Т.Ю. Давыдова. – СПб., 2009. – Теория и практика решения изобретательских задач. – М., ТРИЗ анализ. Методы исследования проблемных ситуаций и выявления инновационных задач / сост. С.С. Литвин, В.М. Петров, М.С. Рубин. – М., 2007. – 105 с.

ТРИЗ – профи: эффективные решения. – М. : Кушнир, ТРИЗ – профи: эффективные решения в сельском хозяйстве. – М. : Кушнир, 2006. – 220 с.

Шпаковский, Н.А. Деревья эволюции. Анализ технической информации и генерация новых идей / Н.А. Шпаковский. – М. : ТРИЗ-профи, 2006. – 240 с.

Шпаковский, Н.А. ТРИЗ. Анализ технической информации и генерация новых идей : учеб. пособие / Н.А. Шпаковский. – М.: ФОРУМ, 2010. – 264 с.

Альтов, Г.С. И тут появился изобретатель / Г.С. Альтов. – М.: Детская литература, 1989. – 142 с.

Альтшуллер, Г. Найти идею: введение в ТРИЗ / Г. Альтшуллер. – Петрозаводск: Изд-во «Скандинавия», 2003. – 237 с.

Альтшуллер, Г.С. Творчество как точная наука / Г.С. Альтшуллер. – Петрозаводск: Изд-во «Скандинавия», 2006. – 205 с.

Альтшуллер, Г.С. Как стать гением. Жизненная стратегия творческой личности / Г.С. Альтшуллер, И.М. Верткин. – Минск : Беларусь, 1994. – 480 с.

Злотин, Б.Л. Изобретатель пришел на урок / Б.Л. Злотин, А.В. Зусман. – Кишинев: Лумина, 1989. – 255 с.

Иванов, Г.И. Денис-изобретатель. Рассказы и задачи для развития творческого мышления /Г.И. Иванов. - СПб.: Речь, Иванов, Г.И. Формулы творчества, или как научиться изобретать / Г.И. Иванов. – М.: Просвещение, 1994. – 208 с.

Коммонер, Б. Замыкающийся круг. Природа, человек, технология / Б. Коммонер. – Л. : Гидрометеоиздат, 1974. – Лисичкин, Г.В. Химики изобретают / Г.В. Лисичкин, В.И. Бетанели. – М. : Просвещение, 1990. – 112 с.

Любомирский, А. Законы развития технических систем / А.

http://www.metodolog.ru/00767/00767.html.

Новиков, Н.Б. 1000 аналогий, изменивших науку (новый взгляд на гениальность) /Н.Б. Новиков. – М., 2010. – 878 с.

Решение творческих экологических задач с использованием химических эффектов и интеллектуальной системы ТРИЗ :

учеб. пособие / В.А. Михайлов, Р.Б. Аминов, Э.И. Воронина [и др.]. – Чебоксары: ЧувГУ, 1999. 160 с.

Петрович, Н.Т. Путь к изобретению / Н.Т. Петрович, В.М. Цуриков. – М.: Молодая гвардия, 1986. – 222 с.

Поиск новых идей: от озарения к технологии / Г. Альтшуллер, Б. Злотин [и др.]. – Кишинев : Изд-во «Картя Молдовеняскэ», 1989. – 381 с.

Радкевич, В.А. Экология: учебник / В.А. Радкевич. – 3-е изд., перераб. и доп. – Минск : Вышэйшая школа, 1997. – 159 с.

Саламатов, Ю.П. Как стать изобретателем: 50 часов творчества / Ю.П. Саламатов. – М. : Просвещение, 1990. – 240 с.

Саламатов, Ю.П. Система законов развития техники / Ю.П. Саламатов. – Красноярск, 1996. – 137 с.

Сборник творческих задач по биологии, экологии и ТРИЗ :

учеб. пособие / сост. В.И. Тимохов. СПб.: ТРИЗ-ШАНС, Филичев, С.А. Основы технического творчества: краткий курс лекций/ С.А. Филичев. – Томск: Изд-во ТГАСУ, 2009.

Филичев С.А. Основы технического творчества: практикум / С.А. Филичев. – Томск: Изд-во ТГАСУ, 2009. – 58 с.

Чуксин, П.С. Совершенствование методики прогноза технических систем / П.С. Чуксин. - СПб., 2007. - 187 с.

Эвристика : учеб. пособие по решению творческих задач / В. Михайлов [и др.]. – Чебоксары : Изд-во Чуваш. ун-та, Эвристика-2 : учеб.-метод. пособие. / В. Михайлов [и др.]. – Чебоксары : Изд-во Чуваш. ун-та, 2002. – 75 с.

Эвристика-3: методические указания к решению химических задач. /ВА. Михайлов, В.И. Тимохов. Чебоксары: Издво Чуваш. ун-та, 2007. - 116 с.

http://www.metodolog.ru http://www.trizland.ru http://www.altshuller.ru http://www.triz-summit.ru http://www.matriz.ru http://www.ratriz.ru http://triz-guide.com http://www.fips.ru Применение некоторых физических эффектов Требуемое действие, свойство, функция Измерение температуры свойств Понижение Магнитокалорический эффект температуры Эффект Джоуля – Томсона Повышение Тепловые действия токов и полей температуры Термоэлектрические и термомагнитные явления Стабилизация температуры Требуемое действие, свойство, функция Индикация положения Пьезоэлектрический эффект и перемещения объекта Оптические методы индикации Управление перемещением объекта Управление движением жидкости и газа Требуемое действие, свойство, функция Управление потоками Действие ультразвука аэрозолей (пыль, дым, Воздействие электрических и магнитных полей Получение смесей, Акустическая кавитация образование растворов Колебания, ультразвук Разделение смесей Стабилизация Стабилизация в электрическом и магнитном полях положения объекта Вязкоэлектрический эффект Силовое воздействие Фотоадсорбционный эффект Регулирование сил Гидростатика и гидродинамика Создание больших Осмос давлений Воздействие электрических и магнитных полей Требуемое действие, свойство, функция Разрушение объекта Передача энергии Взаимодействие электронов с веществом Измерение размеров Оптические и акустические методы Требуемое действие, свойство, функция Контроль состояния и свойств поверхности Изменение поверхностных свойств Контроль состояния и объекта Изменение объемных свойств вещества и стабилизация Кавитация структуры Индикация электрических Требуемое действие, свойство, функция Индикация излучения Генерация электромагнитного поля Управление электромагнитными полями Управление светом Влияние анизотропии Инициирование Кавитация и интенсификация Ультразвук химических реакций Разряды Химические процессы и явления, использующиеся для решения экологических проблем (01) усиление окисления, (02) ослабление или (03) устранение окисления – принцип инертности, (04) применение восстановления, (05) переход к электрохимическим процессам; (06) обмен и конверсия, (07) комплексообразование, (08) сорбция, ионный обмен и (09) концентрирование; (10) сорбция на осадках и (11) гидроксидах, закрепленных на полимере; (12) применение пены; (13) растворение в жидкости и (14) сжатом газе, (15) коагуляции коллоидов и эмульсий, (16) золь-гель превращения, (17) синтез и (18) СВС – самораспространяющийся высоко температурный синтез, (19) термораспад, (20) ассоциация–диссоциация, (21) синергизм в химических процессах и явлениях, (22) метод возникающих реагентов, (23) молекулярно-точное дозирование;

(24) газотранспортные реакции; (25) олигомеры и полимеры, (26) электреты, (27) электропроводные полимеры, (28) промежуточные соединения, (29) малоустойчивые соединения, (30) объединение разных (физических и химических) эффектов; (31) однородные реагенты, (32) сорбенты, (33) гидриды и растворы водорода в металлах, (34) кристаллогидраты солей, (35) газогидраты, (36) мономолекулярные слои соединений, (37) изомерия молекул, (38) композитные материалы, (39) реагентыпосредники; (40) экологический мониторинг, (41) определение по компоненту, (42) анализ осадков, (43) анализ по продуктам сгорания, (44) иммунохимические методы (45) биохимические явления, (46) биотестирование, (47) микроволновое облучение, (48) люминесцентный анализ, (49) гидрохимический резонанс, (50) акустическая эмиссия, (51) база данных; (52) принцип динамичности (псевдоожижение или противоток реагентов), (53) кристалл-затравка для осадка, (54) применения критических и субкритических условий; (55) квантовая активация реакций, (56) низкотемпературная спектрометрия; (57) катализаторы, ферменты, ингибиторы катализа, (58) взрывчатые вещества, (59) газообразующие вещества, (60) твердеющие вещества, (61) клеи, (62) электролиты-растворы, (63) твердые электролиты, (64) электрохимические источники тока, (65) хемилюминесценция, (66) экзотермические реакции, (67) эндотермические реакции, (68) гидрофильные вещества, (69) гидрофобные вещества, (70) ассоциация–диссоциация, (71) противопожарные добавки, (72) механохимическая активация, (73) действие звука и УЗ, (74) сопряженные реакции, (75) твердофазные реакции, (76) растворимость, осаждение, (77) водорастворимые полимеры, (78) образование суспензий и эмульсий, (79) применения поверхностноактивных веществ, (80) мицеллярная экстракция, (81) жидкостная экстракция; (82) минимизация отходов, (83) применения отходов как сырья, (84) очистка сбросных вод, (85) очистка газоввыбросов, (86) добавка биорегуляторов, (87) защита от коррозии, (88) образование макроциклов и из зацепления, (89) окрашенные комплексы, (90) сенсоры, (91) пьезосенсоры, (92) мембраны, (93) динамические равновесия.

Применение некоторых геометрических эффектов для решения изобретательских задач Требуемое действие, Геометрический эффект Плотная упаковка элементов. Гофры. ОдУменьшение или увелинолопастный гиперболоид.

чение объема тела при неизменной массе 2. Уменьшение или увели- Многоэтажная компоновка. Гофры. Исчение площади или длины пользовать фигуры с переменным сеченитела при той же массе ем. Лента Мебиуса. Использовать соседние 3. Преобразование одного Треугольник Рело. Конусообразная трамвида движения в другой бовка. Кривошипно-шатунная передача.

4. Концентрация потока Параболоид, эллипс, циклоида.

энергии, частиц 5. Интенсификация про- Переход от обработки по линии к обработцесса ке по поверхности. Лента Мебиуса. Эксцентриситет. Гофры. Винт. Щетки.

6. Снижение потерь энер- Гофры. Изменение сечения рабочих погии или вещества верхностей. Лента Мебиуса.

7. Повышение точности Специальный подбор формы или траектообработки рии движения обрабатывающего инструмента. Щетки.

8. Повышение управляе- Щетки. Гиперболоид. Спираль. Треугольмости ник. Использование объектов меняющейся формы. Перейти от поступательного движения к вращательному. Несоосный винтовой механизм.

9. Снижение управляемо- Эксцентриситет. Замена круглых объектов 10. Повышение срока Лента Мебиуса. Изменение площади конслужбы, надежности такта. Специальный выбор формы.

11. Снижение затрат Принцип подобия. Конформные отображения. Гиперболоид. Использование комбинации простых геометрических форм Приемы разрешения технических противоречий 1. Принцип дробления.

а) Разделить объект на независимые части.

б) Выполнить объект разборным.

в) Увеличить степень дробления объекта.

2. Принцип вынесения.

Отделить от объекта «мешающую часть» («мешающее»

свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть или свойство.

3. Принцип местного качества.

а) Перейти от однородной структуры объекта или внешней среды (внешнего воздействия) к неоднородной.

б) Разные части объекта должны выполнять разные функции.

в) Каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее благоприятных для ее работы.

4. Принцип асимметрии.

а) Перейти от симметричной формы объекта к асимметричной.

б) Если объект уже асимметричен, увеличить степень асимметрии.

5. Принцип объединения.

а) Соединить однородные или предназначенные для смежных операций объекты.

б) Объединить во времени однородные или смежные операции.

6. Принцип универсальности.

Объект выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах.

7. Принцип матрешки.

а) Один объект размещен внутри другого, который, в свою очередь, находится внутри третьего и так далее.

б) Один объект проходит сквозь полость в другом объекте.

8. Принцип антивеса.

а) Компенсировать вес объекта соединением с другим объектом, обладающим подъемной силой.

б) Компенсировать вес объекта взаимодействием со средой (преимущественно за счет аэро- и гидродинамических сил).

9. Принцип предварительного антидействия.

Если по условиям задачи необходимо совершить какое-то действие, надо заранее совершить антидействие. Прием является комбинацией принципов предварительного действия и «сделать наоборот».

10. Принцип предварительного действия.

а) Заранее выполнить требуемое действие (полностью или, если невозможно, частично).

б) Заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие без затрат времени на доставку и с наиболее удобного места.

11. Принцип заранее подложенной подушки.

Компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными аварийными средствами.

12. Принцип эквипотенциальности.

Изменить условия работы так, чтобы не приходилось поднимать или опускать объект.

13. Принцип «сделать наоборот».

а) Вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие.

б) Сделать движущуюся часть объекта или внешней среды неподвижной, а неподвижную – движущейся.

в) Перевернуть объект вверх ногами, вывернуть его.

14. Принцип сфероидальности.

а) Перейти от прямолинейных частей к криволинейным, от плоских поверхностей к сферическим, от частей, выполненных в виде куба или параллелепипеда, к шаровым конструкциям.

б) Использовать ролики, шарики, спирали.

в) Перейти от прямолинейного движения к вращательному, использовать центробежную силу.

15. Принцип динамичности.

а) Характеристики объекта (или внешней среды) должны меняться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы.

б) Разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга.

в) Если объект в целом неподвижен, сделать его подвижным, перемещающимся.

16. Принцип частичного или избыточного действия.

Если трудно получить 100 % требуемого эффекта, надо получить чуть меньше или чуть больше – задача при этом может значительно упроститься.

17. Принцип перехода в другое измерение.

а) Трудности, связанные с движением (или размещением) объекта по линии, устраняются, если объект приобретает возможность перемещаться в двух измерениях (то есть на плоскости). Соответственно задачи, связанные с движением (или размещением) объекта в одной плоскости, устраняются при переходе к пространству трех измерений.

б) Использовать многоэтажную компоновку объектов вместо одноэтажной.

в) Наклонить объект или положить его «набок».

г) Использовать обратную сторону площадки.

д) Использовать оптические потоки, падающие на соседнюю площадь или на обратную сторону данной площадки.

18. Использование механических колебаний.

а) Привести объект в колебательное движение.

б) Если такое движение уже совершается, увеличить его частоту (вплоть до ультразвуковой).

в) Использовать резонансную частоту.

г) Применить вместо механических вибраторов пьезовибраторы.

д) Использовать ультразвуковые колебания в сочетании с электромагнитными полями.

19. Принцип периодического действия.

а) Перейти от непрерывного действия к периодическому (импульсному).

б) Если действие уже осуществляется периодически, изменить периодичность.

в) Использовать паузы между импульсами для другого действия.

20. Принцип непрерывности полезного действия.

а) Вести работу непрерывно (все части объекта должны все время работать с полной нагрузкой).

б) Устранить холостые и промежуточные ходы.

21. Принцип проскока.

Вести процесс или отдельные его этапы (например, вредные или опасные) на большой скорости.

22. Принцип «обратить вред в пользу».

а) Использовать вредные факторы (в частности, вредное воздействие среды) для получения положительного эффекта.

б) Устранить вредный фактор за счет сложения с другими вредными факторами.

в) Усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть вредным.

23. Принцип обратной связи.

а) Ввести обратную связь.

б) Если обратная связь есть, изменить ее.

24. Принцип посредника.

а) Использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие.

б) На время присоединить к объекту другой (легкоудаляемый) объект.

25. Принцип самообслуживания.

а) Объект должен сам себя обслуживать, выполняя вспомогательные и ремонтные операции.

б) Использовать отходы (энергии, вещества).

26. Принцип копирования.

а) Вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии.

б) Заменить объект или систему объектов их оптическими копиями (изображениями). Использовать при этом изменение масштаба (увеличить или уменьшить копии).

в) Если используются видимые оптические копии, перейти к копиям инфракрасным или ультрафиолетовым.

27. Дешевая недолговечность взамен дорогой долговечности.

Заменить дорогой объект набором дешевых объектов, поступившись при этом некоторыми качествами (например, долговечностью).

28. Замена механической схемы (по линии развития наук МАТЭМЭмХБхЖЯф).

а) Заменить механическую схему оптической, акустической или «запаховой».

б) Использовать электрические, магнитные и электромагнитные поля для взаимодействия с объектом.

в) Перейти от неподвижных полей к движущимся, от фиксированных к меняющимся во времени, от неструктурных к имеющим определенную структуру.

г) Использовать поля в сочетании с ферромагнитными частицами.

29. Использование пневмо- и гидроконструкций.

Вместо твердых частей объекта использовать газообразные и жидкие: надувные и гидронаполняемые, воздушную подушку, гидростатические и гидрореактивные.

30. Использование гибких оболочек.

а) Вместо обычных конструкций использовать гибкие оболочки и тонкие пленки.

б) Изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и тонких пленок.

31. Применение пористых материалов.

а) Выполнить объект пористым или использовать дополнительные пористые элементы (вставки, покрытия и т. д.).

б) Если объект уже выполнен пористым, предварительно заполнить поры каким-либо веществом.

32. Принцип изменения окраски.

а) Изменить окраску объекта или внешней среды.

б) Изменить степень прозрачности объекта или внешней среды.

в) Для наблюдения за плохо видимыми объектами или процессами использовать красящие добавки.

г) Если такие добавки уже применяются, использовать люминофоры.

33. Принцип однородности.

Объекты, взаимодействующие с данным объектом, должны быть сделаны из того же материала (или близкого ему по свойствам).

Пример. Способ получения постоянной литейной формы путем образования в ней рабочей полости по эталону методом литья, отличающийся тем, что с целью компенсации усадки изделия, полученного в этой форме, эталон и форму выполняют из материала, одинакового с изделием (а.с. № 456 679).

34. Принцип отброса и регенерации частей.

а) Выполнившая свое назначение или ставшая ненужной часть объекта должна быть отброшена (растворена, испарена и т. п.) или видоизменена непосредственно в ходе работы.

б) Расходуемые части объекта должны быть восстановлены непосредственно в ходе работы.

35. Изменение агрегатного состояния объекта.

Сюда входят не только простые переходы, например от твердого состояния к жидкому, но и переходы к «псевдосостояниям» («псевдожидкость») и промежуточным состояниям, например, использование эластичных твердых тел.

36. Применение фазовых переходов.

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

37. Применение теплового расширения.

а) Использовать тепловое расширение (или сжатие) материалов.

б) Использовать несколько материалов с разными коэффициентами теплового расширения.

38. Применение сильных окислителей.

а) Заменить обычный воздух обогащенным.

б) Заменить обогащенный воздух кислородом.

в) Воздействовать на воздух или кислород ионизирующим излучением, электрополем.

г) Использовать озонированный воздух, кислород.

д) Заменить озонированный (или ионизированный) кислород озоном.

е) Применять жидкие и твердые сильные окислители.

39. Применение инертной среды.

а) Заменить обычную среду инертной (жидкости, азот, аргон, гелий).

б) Вести процесс в вакууме.

Этот прием можно считать антиподом предыдущего.

40. Применение композиционных материалов.

Перейти от однородных материалов к композиционным.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ ФИЛИЧЕВ

ОЛЬГА ДМИТРИЕВНА ЛУКАШЕВИЧ

ЭКОЛОГИ ИЗОБРЕТАЮТ:

РЕШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

МЕТОДАМИ ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА

Формат 6084. Бумага офсет. Гарнитура Таймс.

Уч.-изд. л. 6,26. Усл. печ. 6,92. Тираж 250 экз. Заказ № 326.

Изд-во ТГАСУ, 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2.

Отпечатано с оригинал-макета в ООП ТГАСУ.