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LIVRES ET ARTICLES
COURS DE CAVIAR
Livres et articles / Et puis est venu l'inventeur
Une telle histoire s'est produite récemment. Un ingénieur était engagé dans la graisse de laquage des métaux. Il s'agit d'un lubrifiant courant auquel quelques pour cent de poudre métallique finement divisée ont été ajoutés. Pendant le fonctionnement, des particules métalliques se déposent sur les surfaces frottantes et les protègent de l'usure. Plus l'écart entre les surfaces est petit, plus les particules métalliques du lubrifiant doivent être fines. Une contradiction technique se pose : plus les particules métalliques sont petites, meilleur est le lubrifiant, mais plus il est difficile à préparer. Si l'on agit selon la théorie de la résolution inventive de problèmes, il faut d'abord imaginer le résultat final idéal (IFR), c'est-à-dire répondre à la question : qu'aimeriez-vous obtenir dans le cas le plus idéal ? IFR - fantaisie, rêve. L'IFR est inaccessible. Mais il ouvre la voie à une solution. Rappelez-vous, nous avons comparé la théorie de la résolution inventive de problèmes avec un pont ? Ainsi, l'IFR est l'un des principaux piliers de ce pont. Quel est le résultat final idéal pour le problème de lubrification ? Il n'est pas difficile de répondre: l'idéal serait de broyer les particules métalliques à la limite, en atomes individuels. La théorie de la résolution inventive de problèmes donne, comme vous pouvez le voir, un indice paradoxal : "Est-il difficile d'obtenir de petites particules métalliques ? Alors, nous obtiendrons des particules super-super-super-petites - c'est beaucoup plus facile." Ici, la théorie se tait, pour la prochaine étape, la chimie est nécessaire. L'huile à grosses particules métalliques est une suspension mécanique. Si les particules métalliques sont broyées, on obtient une solution colloïdale. Enfin, si le métal est broyé en atomes ou en ions, une vraie solution sera obtenue. Maintenant, nous pouvons affiner l'IFR : l'idéal serait d'avoir une solution de métal dans l'huile, c'est-à-dire de l'huile, et en elle des atomes de métal individuels. Malheureusement, un tel IFR est inaccessible. Même les alchimistes savaient que le semblable se dissout dans le semblable. L'huile est une substance organique, les substances organiques s'y dissolvent bien. Mais les métaux, hélas, n'appartiennent pas aux substances organiques. Sur le chemin de l'IFR, une contradiction physique surgit : les atomes métalliques doivent être dissous dans l'huile (il faut lutter pour l'IFR !) et ne doivent pas être dissous (les lois de la chimie ne doivent pas être violées !). Écartons un peu de l'IFR : ne laissez pas des atomes, mais des molécules contenant du métal, se dissoudre dans l'huile. Nous avons utilisé la technique déjà familière de "faire un peu moins que ce qui est nécessaire": il n'est pas possible de broyer la substance en atomes, d'accord, laissez les particules de la substance être un peu plus grosses - pas des atomes, mais des molécules. Et la contradiction disparaît immédiatement. Il n'y a pas d'atomes métalliques dans l'huile (il y a des molécules) - et il y a des atomes métalliques dans l'huile (ils sont inclus dans les molécules, "cachés" en eux). Il reste à résoudre une question : quelles molécules prendre ? C'est la seule possibilité évidente. Les molécules doivent contenir un métal et doivent être organiques. Par conséquent, vous devez prendre un composé organométallique. Il se dissoudra facilement dans l'huile (la matière organique se dissout facilement dans la matière organique) et contiendra des atomes de métal. Pour résoudre le problème, j'ai dû utiliser quelques concepts simples (IQR, contradiction physique, "faire un peu moins que nécessaire") et une règle très simple de la chimie (comme se dissout comme). Certes, le problème n'est pas encore totalement résolu. Les molécules d'une substance organométallique contiennent des atomes métalliques, mais nous avons besoin que les atomes métalliques ne soient pas dans un composé, mais séparément ... Là encore, nous devons rappeler la chimie. Pour qu'un atome de métal se sépare d'une molécule, la molécule doit être décomposée. Comment faire? Aux cours de chimie, vous mettez en place de telles expériences : vous chauffez une substance et à une certaine température elle se décompose. L'huile chauffe pendant le fonctionnement en raison du frottement. Si nous prenons une substance organométallique qui se décompose avec l'augmentation de la température, le problème sera complètement résolu. Voyons maintenant comment ce problème a été réellement résolu. L'ingénieur a d'abord cherché une solution par essais et erreurs. Il a essayé diverses méthodes pour broyer les métaux, mis en place des expériences, tenté de trouver une solution dans la littérature... Les années ont passé, puis un jour dans une librairie, l'ingénieur a entendu l'un des acheteurs demander au vendeur de lui donner un Guide des composés organométalliques. L'ingénieur réfléchit. Les substances organométalliques comprennent le métal - fois; ce sont des substances organiques, ce qui signifie qu'elles se dissolvent dans l'huile - deux... Mais c'est exactement la combinaison qu'il faut ! L'ingénieur a acheté un livre de référence, l'a feuilleté et a immédiatement trouvé une substance appropriée - le sel de cadmium de l'acide acétique. De tels cas sont souvent cités dans les articles sur les inventions. Ils sont typiques lorsque l'on travaille par essais et erreurs. Une personne cherche une solution au hasard et ne se rend même pas compte que le problème peut être abordé scientifiquement : formuler un IFR, déterminer une contradiction physique. La tâche n'est pas acceptable et la personne essaie d'utiliser tout ce qu'elle voit ou entend. C'est bien que quelqu'un ait demandé dans le magasin un guide des substances organométalliques. Sans cet indice aléatoire, qui sait combien d'années encore la recherche aurait continué... Dans le chapitre précédent, nous avons formulé une technique : "S'il est nécessaire d'introduire un additif d'une autre substance dans une substance, mais que cela ne peut être fait pour une raison quelconque, la substance existante doit être utilisée comme additif, en la modifiant légèrement. " Que signifie "un peu de changement" ? Les changements peuvent être physiques : chauffer, refroidir, prendre une substance dans un état d'agrégation différent, etc. Et chimiques : prendre une substance non pas sous sa forme pure, mais sous la forme d'un composé à partir duquel on peut l'isoler, ou, à l'inverse , prenez une substance simple, mais ensuite, lorsqu'elle a joué son rôle, transformez-la en un composé chimique. Je vais donner un autre exemple intéressant de l'utilisation de cette technique. Les cristaux d'oxyde d'aluminium sont issus d'une masse fondue très pure. Il est même impossible de faire fondre de l'oxyde d'aluminium dans un creuset en platine : des atomes de platine peuvent pénétrer dans la masse fondue. Essentiellement, il s'agit d'un problème inventif avec une contradiction physique évidente : il doit y avoir un récipient pour que la masse fondue ne se répande pas, et il ne doit pas y avoir de récipient pour que la masse fondue ne soit pas contaminée. Nous devrons faire fondre l'oxyde d'aluminium en... oxyde d'aluminium. Prenons n'importe quel récipient rempli d'oxyde d'aluminium et chauffons l'oxyde de sorte que seule la partie centrale soit fondue. Le résultat est une fonte d'oxyde d'aluminium dans le "creuset" d'oxyde d'aluminium solide. Pour le chauffage, il est nécessaire d'utiliser l'induction électromagnétique : la source d'énergie n'entre pas en contact avec la substance chauffée. Tout va bien, mais l'alumine solide est un diélectrique, elle ne conduit pas l'électricité. Il n'y a donc pas d'induction électromagnétique. Certes, l'oxyde fondu est un conducteur. Mais la fusion nécessite un chauffage, mais il n'y aura pas de chauffage, puisque l'oxyde solide est un diélectrique... Cela arrive souvent avec les tâches : si vous surmontez une contradiction, une autre, puis une troisième surgit... C'est comme dans une course d'obstacles : vous surmontez une barrière, et après elle une autre barrière et une autre... Donc, contradiction physique : des morceaux de métal doivent être ajoutés à l'alumine pour que l'induction électromagnétique se produise, et des morceaux de métal ne peuvent pas être ajoutés, car la contamination de l'oxyde est inacceptable. L'invention qui surmonte cette contradiction s'est avérée étonnamment simple. Des morceaux d'aluminium sont introduits dans l'oxyde d'aluminium avant la fusion. L'aluminium conduit bien l'électricité, par conséquent, sous l'influence de l'induction, il se réchauffe rapidement et chauffe l'oxyde d'aluminium - il commence à fondre. Maintenant, l'aluminium n'est plus nécessaire, l'oxyde fondu lui-même conduit le courant. Et l'aluminium disparaît : à haute température, il brûle simplement en se transformant en oxyde d'aluminium. Et l'oxyde, bien sûr, ne pollue pas les oxydes... Essayez de résoudre un problème simple. Pour obtenir une réponse, vous n'avez qu'à suivre deux étapes. Première étape : imaginer la solution idéale. Faites comme si vous étiez un magicien. Les choses suivent vos commandes... La deuxième étape : réfléchissez à la façon d'obtenir la solution parfaite sans reconstructions ni retouches - avec les modifications les plus minimes. Problème 33. LE BALLON POLIMENT SIGNALÉ... Dans de nombreuses maisons, les brûleurs à gaz fonctionnent au gaz liquéfié. Ils stockent ce gaz dans des bouteilles métalliques. S'il reste peu de carburant, l'hôtesse devrait penser à remplacer le cylindre bientôt. Mais comment savez-vous que le liquide dans le réservoir est presque épuisé ? Cette tâche a été résolue par les employés d'un bureau d'études. Il était nécessaire de trouver un moyen simple et pratique de remarquer immédiatement que, par exemple, un dixième du liquide restait dans le cylindre. - Mesurer la pression du gaz ? dit pensivement un ingénieur. - Non, rien ne fonctionnera. Tant qu'il y a au moins une goutte de liquide dans le cylindre, la pression ne change pas : le gaz usé est réapprovisionné en raison de l'évaporation. - Et si tu pesais le ballon ? demanda un autre ingénieur. Non, ça ne marche probablement pas non plus. Il est gênant de temps en temps de déconnecter une bouteille lourde, de la peser, de la refixer... Et puis un inventeur est apparu. "Je connais la solution parfaite", a-t-il déclaré. - Le cylindre lui-même doit signaler poliment qu'il reste un dixième du liquide. Et il a expliqué comment obtenir la solution parfaite. Que suggérerais-tu? Veuillez noter que les tubes en verre ne peuvent pas être attachés au cylindre, c'est dangereux.
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