С позиций ТРИЗ обилие н простота технических решений типа «отталкиваются-притягиваются» объясняется легко. Есть одно вещество (или два невзаимодействующих) — осколок веполя. Мы переходим к полному веполю — двум взаимодействующим веществам, управляемым электрическим полем. Постройка веполя без введения дополнительных веществ почти всегда дает простые и сильные решения. Пример: патент Японии 13171 на способ добавки порошкообразных металлов в жидкую сталь. Порошок заряжают положительно, сталь — отрицательно, в результате увеличивается насыщение стали порошком, уменьшаются потери.
Возможность обойтись без введения посторонних веществ особенно важна, если приходится работать с биологическими объектами. Пример: а. с. 454488 на способ определения знака и величины заряда семян по отклонению их в электростатическом поле.
Электростатика позволяет управлять множеством мелких вепольных систем — в этом ее сила. Пример: а. с. 120753 на способ получения бетона, отличающийся тем, что цемент и воду, распыленные механическим способом в виде аэрозолей, подвергают дальнейшему дроблению с одновременной зарядкой униполярным электричеством, затем два распыленных и противоположно заряженных потока цемента и воды подают в реактивную камеру.
Даже прямое применение электростатики может давать решения оригинальные, неожиданные. Создан, например, двухслойный материал: внутренний слой электризуется в обратной зависимости от температуры — это сказывается на состоянии внешнего слоя, напоминающего перья птиц. Зимой одежда из такого материала становится пушистой — перья топорщатся, отталкиваясь друг от друга. Летом перьевой слой плотно прилегает к основе.
По а. с. 562418 «засаливание» абразивного круга предотвращают, заряжая круг и обрабатываемые детали одноименными зарядами. По а. с. 574246 мелкие частицы помещают в конденсатор, нижней обкладкой которого служит металлическое сито. Перезаряжаясь на обкладках, частицы прыгают вверх-вниз, сито не забивается, интенсивнее идет просеивание.
Заряды на обкладках конденсатора не только притягиваются или отталкиваются, они втягивают в «игру» и частицы среды. На этом основано, например, а. с. 497106: металл можно охладить за счет интенсификации движения воздуха, зарядив его положительно, а расположенную над ним металлическую пластину—отрицательно.
Человек, гуляя по синтетическому ковру, может зарядиться до 20 кВ и набрать энергию порядка 20 мДж. Эта энергия способна вызвать электрический разряд с довольно опасными последствиями, ибо порог чувствительности для человека — всего около 1 мДж, а для воспламенения многих пылегазовых смесей достаточно от 0,005 до 0,1 мДж. Патентная информация по борьбе со статическим электричеством весьма обширна. Прежде всего, это способы компенсации возникающих зарядов. Плюс, прибавленный к минусу, тут не просто ноль, а ликвидация статического электричества (а. с. 518877, 451293, 465761 и др.). Немало изобретений посвящено борьбе со статическим электричеством, созданию путей для его отвода, утечки (патент США 3757164, патент Франции 2204979, а. с. 505753 и др.).
Заряды (предположим, заряженные капельки краски) ринулись к изделию. На поверхности изделия образуется заряженный слой, отталкивающий летящие вслед капельки. Покрытие получается рыхлым. Как быть? Задача несложная. Нужно поочередно подавать «кванты» капель разной полярности (а. с. 240505, 260154, 418220, 544935 и др.). Один слой плотно впечатывается в другой: сумма плюса и минуса в этом случае равна увеличению плотности.
Таким образом, с помощью электростатических сил можно:
· управлять положением и движением частиц, капель, волокон, нитей и т.п.;
· определять заряд, размеры и скорости частиц, нитей и т.п.;
· регулировать тепловое взаимодействие со средой;
· создавать силы притяжения и отталкивания между слоями веществ (деформировать);
· создавать безопорные подвески;
· ликвидировать статическое электричество.