3.10. Переход технических систем на микроуровень. Использование полей

Развитие технических систем идет в направлении все большего использования глубинных уровней строения материи (вещества) и различных полей. Анализ патентного фонда позволяет выделить ряд уровней строения систем, каждый из которых характеризуется размерами типовых элементов, видом связи между ними, а также применяемыми эффектами и явлениями:

1) макроуровень – системы включают узлы и детали специальной формы (шестеренки, рычаги, втулки и т.п.);

2) полисистемы из элементов простой геометрической формы (конструкции, набранные из стальных листов, нитей, шариков; магнитные сердечники, иглофрезы, тросы и т.п.);

3) полисистемы из высокодисперсных элементов (порошки, эмульсии, аэрозоли, суспензии);

4) системы, использующие эффекты, связанные со структурой веществ – аморфных и кристаллических, твердых и жидких, с кристаллическими перестройками и фазовыми переходами (надмолекулярный уровень);

5) системы, использующие молекулярные явления – различные химические превращения (разложение и синтез, полимеризация, катализ и ингибирование и т.п.);

6) системы, использующие атомные явления – физические эффекты, связанные с изменением состояния атомов веществ (ионизация и рекомбинация, действие элементарных частиц, в том числе электронов, и т.п.);

7) системы, использующие вместо веществ действие различных полей – тепла, света, электромагнитных взаимодействий и т.п.

Следует отметить, что переход на микроуровень характерен для используемых в технической системе не только веществ, но и пустот. Как указывалось, использование в системе пустоты вместо вещества всегда выгодно – повышается идеальность.

Понятие поля в ТРИЗ ближе всего к физическому, но имеет свои отличительные особенности. Под полем в «техническом» смысле мы будем понимать взаимодействие между объектами (веществами).

Механические поля: перемещение объектов; гравитационные, инерционные, центробежные силы; изменение давления, механические напряжения; силы трения, поверхностного натяжения, адгезии и т.п.; гидродинамические и аэродинамические силы; удары, вибрации, акустика (в том числе инфра- и ультразвук).

Тепловые поля: нагрев, охлаждение.

Химические поля: синтез и разрушение молекул; использование катализаторов и ингибиторов; использование особо активных веществ: озона, фтора и т.п., введение инертных веществ; использование биохимии, запаховых и вкусовых ощущений.

Электрическое поле: электростатика, использование эффектов, связанных с электрическими зарядами (электризация, коронный разряд и т.п.); электрический ток,      эффекты, связанные с прохождением тока через вещество (электролиз, электрофорез         и т. п.).

Магнитное поле.

Наиболее эффективным в развитии оказывается суммарное использование различных полей, в том числе парных комплексов (электрохимия, электромагнетизм, тепловые явления и химия и т.п.), в сочетании с разными уровнями строения вещества.