появляться в нужный момент в нужном месте;
2. Необходимая функция должна выполняться сама собой.
Таким образом, идеальная система должна выполнять полезные функции в нужный момент времени, в необходимом месте, иметь нулевые затраты и не иметь нежелательных эффектов.
Важно точно сформулировать функцию, ради которой нужна система, а затем представить себе, что реальной системы нет, а ее функция выполняется. Так, например, в современном мире материальные системы заменяются виртуальными.
Задача 1.1. Верхняя одежда (продолжение)
Идеальный конечный результат (ИКР): верхняя одежда должна быть теплой, удобной и не вызывать аллергическую реакцию.
Согласно ИКР, одежда должна сама собой создавать комфортные условия в зависимости от температуры окружающей среды.
Пример 1.8. Термоодеяло
В 60-х годах 20 века NASA создало термоодеяло («космическое одеяло»), представляющее собой пленку на основе синтетического полиэфирного волокна (полиэтилентерефталата), на которую нанесен тончайший слой алюминия. Тонкий слой металла на поверхности пленки превращает ее в гибкое зеркало, возвращающее тепло телу (рис. 1.8). Такое одеяло отражает до 97% тепла, которое излучает завернутое в него тело. Кроме этого, одеяло является водонепроницаемым. Использование такого одеяла препятствует гипотермии и обморожению, поэтому его также называют «спасательным одеялом».
Рис. 1.8. Космическое одеяло.10
Пример 1.9. Кожа кальмара
В настоящее время появляются и активно разрабатываются новые, так называемые, «умные» ткани, которые обладают терморегулирующей способностью. Так, например, ведется разработка легкого теплорегулирующего материала в результате изучения кожи кальмара. Кожа кальмара состоит из нескольких слоев. Верхний слой содержит пигментсодержащие и светоотражающие органы красного, желтого, коричневого и оранжевого оттенков. Они открываются и закрываются в течение доли секунды, вызывая быстрое изменение цвета кожи кальмара. Динамикой изменений управляют клетки мышц. Под верхним слоем находится слой, который отражает все цвета видимого света или поглощает инфракрасный спектр.
Используя эти свойства кожи кальмара, ученым из Калифорнийского университета удалось создать суперлегкий терморегулирующий материал, который можно растягивать и возвращать в исходное состояние тысячи раз. Этот материал обладает теплоизоляционными свойствами, превышающими теплоизоляционные свойства «космических одеял», и подходит для создания «настраиваемой» одежды. На рис. 1.9 показана схема создания этого материала – нано-структурированная пленка меди соединяется с полимером, прозрачным для инфракрасного излучения.
Рис. 1.9. Теплорегулирующий материал.11
1.3. Путь к идее решения
Выявление противоречия свойств (ПС) при решении изобретательских задач требует
URL: http://www.surv24.ru/product/izotermicheskoe-pokryvalo-apollo-spasatelnoe-termoodeyalo/
URL: https://www.nature.com/articles/s41467-019-09589-w
