Секреты изобретательства. 4. Синектикс по-украински

Эта статья продолжает серию из четырех постов по инновационному изобретательству.

Эта статья  продолжает серию следующих постов: https://blog.liga.net/user/vzadorskiy/article/36134 , https://blog.liga.net/user/vzadorskiy/article/36118, https://blog.liga.net/user/vzadorskiy/article/36044 , https://blog.liga.net/user/vzadorskiy/article/35907

К сожалению, не сумели студенты раскрыть причину неудачи, да и читатели почему-то не откликнулись. А причина простая. Чтобы запомнили студенты,  спросил у них,  какого цвета водяной пар. Почти единогласно ответили – белый. Лишь одна девушка с протяжным “о”  сообщила, что голубой.   Тогда спросил,  видели ли  они когда-нибудь движущийся паровоз. Сказали, что нет. Вот, что такое  технический прогресс, то, что было, по-моему,  в  4 укладе развития ребята уже не помнят.  На всякий случай,  спросил, видели ли они  в кино   злополучный паровоз. Сказали,   что видели и пар там тоже белый. А вот  девушка с протяжным “о” оказалась наблюдательнее и  сказала, что струя пара, выбрасываемого  из трубы сбоку паровоза, сначала  прозрачная, а потом белая.  Похвалил я ее за наблюдательность и попросил объяснить, почему так.  Это оказалось ей не под силу, и она  умоляюще посмотрела на парня, смотревшего на нее какими-то  отрешенными глазами.   Парень  не подвел ее и, ведь, правильно,  четко пояснил, что вначале пар был горячий перегретый, а потом   струя поостыла, началась конденсация, образовались мелкие капельки,  в которых лучи света преломлялись, и пар  становился белым. А потом задумчиво добавил – как это происходит  в молоке, белый цвет которого  объясняется тем же преломлением, только в капельках жира.  Вот как  чувства помогают разуму! По крайней мере, у ребят.

Дальше всерьез. В первых  опытах мы брали пар из бытового парогенератора. А там пар  выходит   под давлением  (с температурой  где-то 120 градусов), а в новой установке   вода кипела при нормальном давлении в  кипятильнике при 100 градусах, и при попадании в   капилляры пар сразу конденсировался, конденсат быстро заполнял все поры  и   убрать его из пор и капилляров было не менее трудно, чем убрать воздух. Пришлось напомнить  ребятам еще об одном правиле новой методики изобретательства – необходимости  обеспечивать синергетическое единство технологии и оборудования для ее реализации. Мы назвали это правило принципом соответствия или гармонии.   Пришлось стеклянную трубочку  после кипятильника заменить керамической, обмотав ее  нихромовой спиралью, подключенной к  регулируемому лабораторному трансформатору и  добавив тройник для термометра контроля перегрева пара.

Все же  хочу обратить  ваше внимание на последний принцип.  Даже в этом  примере появилось и у меня, и у ребят много конструктивных   предложений по  оборудованию  для реализации этого метода в кухне  обычной квартиры.  Ограничение было одно -  нет лишних денег.  Я предложил  для  приготовления  кофейного напитка использовать  заварочную чашку  с керамической съемной емкостью с перфорированным днищем.  Туда  засыпают чай, чтобы потом чаинки не мешали пить напиток. И для кофе  годится.  Предлагал  простой  вариант : подносим для разогрева  к  носику чайника, где кипит вода,  чашку, разогреваем ее, заливаем немного  кипящей воды на дно,  ставим на место   перфорированную чашку, засыпаем  в нее ложечку молотого кофе и ставим в  СВЧ печку. Вода закипает,  одновременно   молотый кофе разогревается, затем продувается   перегретым  паром 1-2 минуты. Не давая   кофе опомниться,  открываем дверцу печи и заливаем   порцию ХОЛОДНОЙ  кипяченной воды. Она проходит через разогретые, заполненные паром  крупинки кофе, охлаждает их, пар конденсируется, в капиллярах образуется  конденсат, который занимает весь их  объем полностью и экстрагирует  все компоненты кофе. Жидкость внизу чашки закипает и  образовавшийся пар выгоняет  весь  кофейный напиток из капилляров. Вот и все… Кофе приходится разбавлять примерно в 2 раза ввиду более  полного извлечения  целевых компонентов из  молотого кофе.

У ребят лучшее предложение было использовать   стандартный раскручивающийся металлический кофейник из двух конусов с  перфорированной чашкой для порошка между ними. Тогда СВЧ печка не требуется, вышеприведенный алгоритм работает.

Еще проще  в  любых автоматах для варки кофе – в кафе,  на машинах и т.д. Там  пар  используют для ошпаривания чашек. Надо просто шланг для пара подсоединить к коллектору  подачи к рабочему крану  холодной и горячей воды, а дальше действовать по той же схеме. Так реализуется важная синергетическая идея единства технологии и оборудования для ее реализации.

По  народной легенде одесситы народ сообразительный,  и они нашли новое , оригинальное, но близкое к нашему нестандартное решение.  Сам не видел, но по рассказам  очевидцев история выглядит так.  После реализации проекта века – аммиакопровода из  Поволжья в Припортовой завод  Одессы, где  жидкий российский аммиак заливали в трюмы танкеров  и отправляли   их  через Атлантический океан, А  обратно, дабы не ходили пустыми, в трюмы засыпали зерно. А, когда его почему-то стало невыгодно  перевозить обратным рейсом,  стали  заполнять трюмы  кофейными зернами. А в порту Одессы его   перегружали в обычные мешки.

По молве, одесситам не понравилось, что  все  кофейные зерна приходят к ним и уходят от них, а у них ничего не остается, и они нашли остроумное решение. Трюмы танкеров  были оборудованы на дне коллекторами для   подачи перегретого пара для  пропарки с целью дератизации (уничтожения грызунов, которых было много в зерне.  Кофе грызуны не воруют и не едят, но одесситы не обратили на это внимания. Стали проводить  дератизацию кофе, тем более, что запрета на это в инструкциях  не нашли. При конденсации пара получался конденсат густого коричневого    кофейного цвета, который они сливали не в море , а в бидоны.  Ну, а уж превратить его в пасту или даже высушить труда не составляло. Так и не знаю, кто первый придумал   новую технологию экстрагирования кофе, но   самые ценные технические решения  по тем или иным причинам всегда имеют двойников  у конкурирующих  авторов и стран. 

И последнее, о чем хочу  написать в  этом посте,  ответить  одному из моих  комментаторов из Facebook .  Глубиной осмысления и содержательностью порадовал комментарий Андрея Колосова, который считает, что   моя  “…попытка столь высокого обобщения вряд ли мне удается, как и никому иному. Преобладают советы чисто общесистемного характера, которыми должен владеть каждый специалист. Кроме того, нередко автор выходит за рамки своей химико-технологической области, порой ввергаясь в экономику и другие сферы, где предлагаемые подходы кажутся слишком наивными в связи исключительно высокой сложностью моделей человеческой хозяйственной деятельности.”

Позволю себе не согласиться с уважаемым оппонентом. Могу привести  много доказательств  того, что  предложенный лишь в качестве  примера  инновационный метод обработки   внутренней поверхности, в частности, для экстрагирования из капиллярно – пористых тел,  может быть использован  в  огромном количестве практически важных, трудных и нетрудных  объектах. В следующем  посте  я постараюсь это сделать  целой темой  по правильному пониманию механизма трансферта технологий. А в этом посте даю только один пример достаточно поверхностной проверки (“прощупывания”)  возможности использования  изложенной методики в производствах  изделий из порошковых материалов. 

Оптимизация производств порошковой металлургии (ПМ) с целью  улучшения их технико – экономических и экологических характеристик и  улучшения потребительских свойств  изделий.

1. Глубокая очистка сырья  при производстве  порошков металлов (зонная плавка, метод Чохральского,  очистка исходных хлоридов металлов  глубокой ректификацией и т.п.

2. Выбор  перспективного метода измельчения  сырья (по предварительной оценке – метод раскалывания, обеспечивающий сохранение активных центров на изломах и выступах   частиц материала).

3. Использовать для упрочнения, обеспечения герметичности и защиты от внутренней коррозии   капиллярно - пористых тел  (КПМ) покрытие внутренней поверхности капилляров и пор (перегородок между капиллярами  и порами) эластичными веществами инновационной технологией пропитки перед прессованием или после первого предварительного прессования..

4. Критический  аналитический обзор методов ПМ и выбор критериев оптимизации.  Выбор варианта, обеспечивающего сочетание   твердости и прочности  материала  металлической части (каркаса),  с упругостью заполнения  внутренних полостей КПМ.

5. Использование двух основных металлических фракций - сравнительно крупной по возможности  максимально шероховатой и мелкой заоваленной для заполнения   пространства, остающегося между крупными частицами.

6. Промежуточная подпрессовка (возможно, технология “double press–double sintering” – разработка Höganäs).   для управления свойствами готовых изделий (пропитка  водонепроницаемыми и водоотталкивающими  материалами, упрочнение, пропитка  тефлоновыми эмульсиями с дисульфидом молибдена и  графитом для деталей узлов трения, повышение прочности  изделий  пропиткой вязкими металлами, использование  предварительной полимеризации с целью образования  пленки  по методу Ениколопова (Черноголовка) и др.).

7. Организация  удаления воздуха из капилляров и пор предварительной (или после первой стадии пропитки)  продувкой капиллярнопористой заготовки   “исчезающей” газо(паро) образной  фракцией (т.н. конденсационная пропитка ).

8. Производство графито-серебряных или графито-медных материалов инновационной  импрегнацией расплавами для  производства пластин контакторов или токосъемников.

9. Управление свойствами    изделий из КПМ за счет влияния на состав шихты, оптимизации формы частиц и соотношения  фракционного состава шихты (гранулометрический состав), обработки их поверхности (с предварительной полимеризацией по Ениколопову или без неё.

10. Создание защитной пленки  от коррозии на частицах порошка металлов при его получении.

11. Пропитка изделий  после  подпрессовки и  полимеризация перед окончательным прессованием.

12. Пропитка изделий эмульсией  политетрафторэтилена с добавкой дисульфида молибдена, графита  и соединений меди для улучшения потребительских (антифрикционных, противоизносных) свойств  изделия, к примеру шестеренок с витым зубом.

13. Промежуточная пропитка для  наделения изделий герметичностью (к примеру  невакуумная пропитка составом LOCTITE Resinol 88C), свойствами избирательного переноса (пропитка жидкой медью или латунью),  автосмазки, антифрикционными свойствами  узлов трения (в которых используются  детали ПМ) за счет начинки пор   графитом,   серебром или медью, для  обеспечения направленной электропроводности  с созданием токопроводящих нитей).

Продолжение следует.