1. Принцип дробления:

a) разделить объект на независимые части;

b) выполнить объект разборным;

c) увеличить степень дробления объекта.

Пример. Светящиеся буквы и знаки для автострад изготавливали из газосветных стеклянных трубок. Потом было предложено делать их из множества стеклянных шариков, хорошо отражающих и рассеивающих свет фар, а потом – из мельчайшей стеклянной пыли, напыляемой по трафарету.

2. Принцип вынесения. Отделить от объекта мешающую часть (мешающее свойство) или, наоборот, выделить единственно нужную часть (нужное свойство). В отличие от предыдущего приема, состоящего в делении объекта на одинаковые части, здесь имеется в виду разделение объекта на разные части.

Пример. Устройство для освещения открытых пространств содержит мощные световые источники и отражатель рассеивающего типа, в котором для упрощения конструкции световые источники расположены над освещаемой поверхностью, а отражатель помещен на нижней поверхности аэростата (то есть поднимают не все осветительное устройство, а только отражатель).

3. Принцип местного качества:

a) перейти от однородной структуры объекта (или внешней среды,      внешнего воздействия) к неоднородной;

b) разные части объекта должны иметь (выполнять) различные функции;

c) каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее благоприятных для ее работы.

Пример. Для уменьшения образования трещиноватых зерен рис перед сушкой разделят по крупности на фракции, которые сушат раздельно с дифференцированными режимами.

4. Принцип асимметрии:

a) перейти от симметричной формы объекта к асимметричной;

b) если объект асимметричен, увеличить степень асимметрии.

Пример. Воронка для сыпучих материалов включает конусную часть и примыкающий к ней цилиндрический канал. Для увеличения пропускной способности воронки ось цилиндрического крана смещена относительно оси конусной части на расстояние 0,35-0,5 диаметра канала.

5. Принцип объединения:

a) объединить однородные или предназначенные для смежных операций объекты;

b) объединить во времени однородные или смежные операции.

Пример. Семена плодовых деревьев сажают по три в каждую ямку так, чтобы стебельки вышли пучком. Через два месяца после прорастания из каждой тройки оставляют лучший, а остальные обрезают. А корневые системы, оказавшиеся без наземной части, соединяют с оставшимся ростком. Получая от корней утроенное количество воды и питательных веществ, саженец растет очень быстро.

6. Принцип универсальности. Объект выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах.

Пример. Перед операцией травления детали машин обезжиривают, на что уходит время. Изобретен раствор, выполняющий обе операции одновременно.

1. Принцип "матрешки":

a) один объект размещен внутри другого, который, в свою очередь, находится внутри третьего, и т.д.;

b) один объект проходит сквозь полости в другом объекте.

Пример 1. При заправке автомобилей бензином часть его испаряется. Для предотвращения потерь американские инженеры предложили использовать спаренный коаксиальный шланг: внутренний подает бензин, наружный отсасывает пары.

Пример 2. С целью уменьшения габаритов двигателя и повышения его КПД предложено гребные винты устанавливать так, чтобы лопасти одного вращались между лопастями другого.

2. Принцип антивеса:

a) компенсировать вес объекта соединением с другим, обладающим   подъемной силой объектом;

b) компенсировать вес объекта взаимодействием со средой (за счет аэро- и гидромеханических сил).

Пример. Опоры тяжело нагруженных конвейерных лент часто выходят из строя. Этого можно избежать, если ленты устанавливать на поплавки, помещенные в резервуаре с жидкостью.

3. Принцип предварительного антидействия:

a) заранее придать объекту напряжения, противоположные недопустимым или нежелательным рабочим напряжениям;

b) если по условиям задачи необходимо совершить какое-то действие, надо заранее совершить антидействие.

Пример 1. Стальная пружина будет прочнее, если заготовку предварительно растянуть, скрутить, cнова растянуть и лишь после того навить.

Пример 2. Для предотвращения возникновения вибраций при резании металла чашечный резец предварительно нагружают усилиями, близкими по величине и направленными противоположно усилиям, возникающим в процессе резания.

4. Принцип предварительного действия:

a) заранее выбрать требуемое действие (полностью или хотя бы частично);

b) заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие без затрат времени на доставку и с наиболее удобного места.

Пример. Чтобы быстро определить фирму, выпустившую взрывчатое вещество, в США предложили использовать метки из ферромагнитных материалов. Состав меток отличается по температуре достижения точки Кюри. Теперь после взрыва можно легко определить, откуда взята взрывчатка.

5. Принцип "заранее подложенной подушки". Компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными аварийными средствами.

Пример 1. Чтобы замерзшая вода не разорвала емкость, предложено в емкость предварительно поместить на стержне цилиндрик из эластичного пеноматериала с ячейками, заполненными газом. Объем газа должен быть больше прироста объема воды при ее замерзании.

Пример 2. Таблетку снотворного окружают сначала слоем вещества, замедляющего растворение, а затем слоем рвотного средства. Если проглотить много таких таблеток, количество рвотного средства достигнет критической массы, и таблетки будут выброшены из желудка.

6. Принцип эквипотенциальности. Изменить условия работы так, чтобы не приходилось поднимать или опускать объект.

Пример. Одна из заповедей горных туристов – камни, бугорки лучше обходить или перешагивать, чем подниматься на них.

1. Принцип "наоборот":

a) вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие;

b) сделать движущуюся часть объекта или внешней среды неподвижной, а неподвижную – движущейся;

c) перевернуть объект "вверх ногами", вывернуть его.

Пример 1. При чистовой обработке резьбовых поверхностей предложено начинать обработку резцом у дна впадины и с каждым проходом перемещать резец к вершине.

Пример 2. Вместо горячего клеймения животных предложено холодное при помощи инструмента, охлажденного жидким азотом. Оно почти безболезненно для животного.

2. Принцип сфероидальности:

a) перейти от прямолинейных частей к криволинейным, от плоских поверхностей к сферическим, от частей, выполненных в виде куба и параллелепипеда, к шаровым конструкциям;

b) использовать ролики, шарики, спирали;

c) перейти от прямолинейного движения к вращательному, использовать центробежную силу.

Пример 1. Для более удобного техобслуживания автомобилей взамен конвейерной линии, вытянутой в нитку, изобретена карусель.

Пример 2. Для обеспечения возможности перемещения транспортного средства в любом направлении предложено колесо в форме шара.

3. Принцип динамичности:

a) характеристики объекта (или внешней среды) должны меняться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы;

b) разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга;

c) если объект в целом неподвижен, сделать его подвижным, перемеща-ющимся.

Пример 1. Изобретен бульдозерный отвал в виде упругой ленты, которая изменяет свою форму, приспосабливаясь к различным условиям эксплуатации.

Пример 2. Предложена конструкция автомобиля, кабина которого при проезде под низким мостом опускается.

4. Принцип частичного или избыточного действия. Если трудно получить 100 % требуемого эффекта, надо получить чуть меньше или чуть больше – задача при этом значительно упростится.

Пример 1. Способ борьбы с градом, основанный на кристаллизации с помощью реагента (например, йодистого серебра) градового облака, в котором для резкого сокращения расхода реагента осуществляют кристаллизацию не всего объекта, а крупнокапельной (локальной) его части.

Пример 2. Способ плазменно-дуговой резки металлов, в котором для начала резки "с гарантией" дугу включают на полную (избыточную) мощность, а затем снижают.

5. Принцип перехода в другое измерение:

a) трудности, связанные с движением (или размещением) объекта по линии, устраняются, если объект приобретает возможность перемещаться в двух измерениях (т.е. на плоскости). Соответственно, задачи, связанные с движением (или размещением) объектов в одной плоскости, устраняются при переходе к пространству в трех измерениях;

b) использовать многоэтажную компоновку объектов вместо одноэтажной;

c) наклонить объект или положить его "на бок";

d) использовать обратную сторону данной площади;

e) использовать оптические потоки, падающие на соседнюю площадь или на обратную сторону имеющейся площади.

Пример 1. Изобретена двухэтажная пила, у которой нижние зубья разведены больше верхних. Такая пила очень чисто режет волокнистые материалы.

Пример 2. Свойство магнитных сердечников можно значительно улучшить, если сердечник изготовить из ферромагнитной ленты и намотать в форме ленты Мебиуса.

1. Принцип механических колебаний:

a) привести объект в колебательное движение;

b) если такое движение уже совершается, увеличить его частоту (вплоть до ультразвуковой);

c) использовать резонансную частоту;

d) использовать ультразвуковые колебания в сочетании с электромагнитными полями.

Пример. Создан вибрационный насос для перекачки жидкостей. Возбуждая дополнительно в жидкости колебания ультразвуковой частоты, снижают межмолекулярное сцепление в потоке и трение жидкости о соприкасающуюся поверхность. Скорость перекачки возрастает.

2. Принцип периодичности действия:

a) перейти от непрерывного действия к периодическому (импульсивному);

b) если действие уже осуществляется периодически, изменить периодичность;

c) использовать паузы между импульсами для другого действия.

Пример 1. Процесс очистки электрических фильтров можно автоматизировать. Для этого необходимо на электроды фильтра подавать не постоянное, а периодически меняющееся высокое напряжение. Слой пыли при этом не задерживается, а падает под собственным весом.

Пример 2. Способ стимулирования роста растений, при котором на растение воздействуют взаимно перпендикулярными импульсными воздушными потоками, подаваемыми поочередно в диаметрально противоположных направлениях.

3. Принцип непрерывности полезного действия:

a) вести работу непрерывно (все части объекта все время должны работать с полной нагрузкой);

b) устранить холостые и промежуточные ходы.

Пример 1. Пила, использующая для распиловки бревен как прямое, так и обратное движение лесопильной рамы.

Пример 2. Разработан плуг, на раме которого установлены левосторонний и правосторонний отвалы. Пропахав ряд, нажал кнопку – рама повернулась, и двигайся обратно, паши новый ряд, земля отваливается в нужную сторону.

4. Принцип проскока. Вести процесс или отдельные его этапы (например, вредные или опасные) на большой скорости.

Пример. При повышении скорости охлаждения металла при литье или термообработке повышается его твердость, но одновременно возрастает хрупкость. При очень быстром охлаждении в металле не успевает появиться кристаллическая структура, возникает так называемое металлическое стекло, отличающееся очень высоким качеством и совсем не хрупкое.

5. Принцип "обратить вред в пользу":

a) использовать вредные факторы (в частности, вредное воздействие среды) для получения положительного эффекта;

b) устранить вредный фактор за счет сложения с другими вредными факторами;

c) усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть вредным.

Пример. Способ очистки отходящих газов от кислых компонентов путем абсорбции щелочными сточными водами гидро-, шлако-, золоудалений тепловых электростанций.

6. Принцип обратной связи:

a) ввести обратную связь;

b) если обратная связь есть, изменить ее.

Пример. Для получения точных размеров листа при прокате установлен датчик обратной связи. По мере изменения размера, подходящего к валкам листа, датчик принимает сигнал об изменении величины интенсивности излучения и дает команду электронной пушке. Чем толще металл, тем медленнее перемещается электронная пушка  и тем сильнее прогревается металл.

1. Принцип "посредника":

a) использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие;

b) на время присоединить к объекту другой (легкоуправляемый) объект.

Пример 1. Соединение разнородных металлов, например, меди и алюминия, осуществляют, используя промежуточные прокладки, хорошо свариваемые между собой и с данными металлами.

Пример 2. Способ нанесения летучего ингибитора атмосферной коррозии на поверхности деталей путем их обдувания нагретым воздухом, насыщенным парами ингибитора.

2. Принцип самообслуживания:

a) объект должен сам себя обслуживать, выполняя вспомогательные и ремонтные операции;

b) использовать отходы (энергии, вещества).

Пример. При изготовлении древесноволокнистых плит обработанную воду подвергают радиационно-химической очистке, воду возвращают в цикл, а осадок вводят в древесноволокнистую массу.

3. Принцип копирования:

a) вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии;

b) заменить объект или системы объектов их оптическими копиями (изображениями). Использовать при этом изменение масштаба (увеличить или уменьшить копии);

c) если используются видимые оптические копии, перейти к копиям инфракрасным или ультрафиолетовым.

Пример 1. Изобретено устройство, которое позволяет точно определить расположение болезненного очага в организме. Оно состоит из системы линеек, на которые нанесены рентгеноконтрастные вещества. При просвечивании пациента деления четко видны на экране.

Пример 2. С целью экономии дефицитной сварочной проволоки для обучения сварщика предложено использовать экструдер. Ученик выжимает окрашенное вещество (как пасту из тюбика) и выводит на картоне швы.

4.  Дешевая недолговечность вместо дорогой долговечности. Заменить дорогой объект набором дешевых объектов, поступившись при этом некоторыми качествами (например, долговечностью).

Пример 1. Изобретен барьер для ограждения опасных участков дорог, который, разрушаясь, спасает столкнувшийся с ним автомобиль. Одна из балок барьера сделана легко деформируемой, она и гасит энергию соударения.

Пример 2. Мобильное дорожное полотно прокладывается по болотам и другим труднопроходимым местам для наведения временных путей сообщения. Временная дорога, расстилаемая за несколько минут, достаточно крепка.

5. Замена механической схемы:

a) заменить механическую схему оптической, акустической или "запаховой";

b) использовать электрические, магнитные или электромагнитные поля для взаимодействия с объектом;

c) перейти от неподвижных полей к движущимся, от фиксированных к меняющимся во времени, от неструктурных к имеющим определенную структуру;

d) использовать поля в сочетании с ферромагнитными частицами.

Пример 1. Изобретен сигнализатор засоренности фильтра, в случае неблагополучия испускающий резкий запах.

Пример 2. Для точного и экономичного расхода семян изобретено магнитное высеивающее устройство. Предварительно семена нужно превратить в драже с ферромагнитной оболочкой.

Пример 3. Если на поверхности шлифованного круга и на детали создать одинаковые по знаку и по величине электрические потенциалы, то шлифованный круг не будет засаливаться.

1. Использование пневмо- и гидроконструкций. Вместо твердых частей объекта использовать газообразные и жидкие, надувные и гидронаполняемые; воздушные подушки, гидростатические и гидрореактивные явления.

Пример 1. Стальную трубу массой в несколько тонн трудно перемещать в раскаленной печной атмосфере. Предложено в печи установить сопла для создания мощных воздушных потоков. Труба парит на воздушной подушке.

Пример 2. Изобретен способ фиксирования нефтяного пятна на водной поверхности с помощью воздушного барьера. Место разгрузки танкера окружают перфорированными трубами (резиновыми), погруженными в воду. Компрессор нагнетает воздух. Пузырьки при тихой погоде удерживают до 800 м² нефти.

2. Использование гибких оболочек и тонких пленок:

a) вместо обычных конструкций использовать гибкие оболочки и тонкие пленки;

b) изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и тонких пленок.

Пример. Электронагреватель выполнен в виде теплопроводящей пленки, нанесенной на поверхность изоляционной трубки, помещенной в зеркальный рефлектор в вакууме.

3. Применение пористых материалов:

a) выполнить объект пористым или использовать дополнительные пористые элементы (вставки, покрытия и т.д.);

b) если объект уже выполнен пористым, заполнить поры каким-то веществом.

Пример. Способ пайки изделий, в котором подъем припоя создают с помощью капиллярных сил, возникающих при погружении в ванну пакета металлических сеток с уложенными на них изделиями.

4. Принцип изменения окраски:

a) изменить окраску объекта или внешней среды;

b) изменить степень прозрачности объекта или внешней среды.

Пример. В солнечный день нелегко разглядеть сигнал светофора. Предложено перед фонарем светофора поставить пару стекол с пленкой жидких кристаллов между ними и двумя электродами. Жидкие кристаллы не пропускают свет и выглядят как матовая черная поверхность при потушенной лампе. Если лампа загорается, электрическое поле переориентирует молекулы кристаллов и заслонка становится прозрачной.

5. Принцип однородности. Объекты, взаимодействующие с данным объектом, должны быть сделаны из того же материала (или близкого к нему по свойствам).

Пример 1. Для смазывания подшипника скольжения в качестве смазывающего вещества берут тот же материал, что и материал вкладыша подшипника.

Пример 2. Для компенсации усадки изделий, получаемых литьем в форму, изготовленную по эталону, форму и эталон выполняют из того же материала, что и изделие.

6. Принцип отброса и регенерации частей:

a) выполнившая свое назначение или ставшая ненужной часть объекта должна быть отброшена (растворена, испарена и т.д.) или видоизменена непо-средственно в ходе работы;

b) расходуемые части объекта должны быть восстановлены непосредственно в ходе работы.

Пример 1. Пористые изделия из тугоплавких материалов получают с помощью щетки из легкоплавкого материала. На подложку с торчащей щетиной осаждают из парогазовой смеси материал изделия, после удаления щетинок в нем остаются поры.

Пример 2. Чтобы при резком старте ракеты не пострадали чувствительные приборы, их погружают в пенопласт, который, выполнив роль амортизатора, быстро испаряется в космосе.

Пример 3. Вместо песка или дроби для пескоструйной обработки внутренних полостей деталей предложено использовать кусочки сухого льда. После обработки они испаряются и не засоряют механизм.

1. Изменение физико-химических параметров объекта:

a) изменить агрегатное состояние объекта;

b) изменить концентрацию или консистенцию;

c) изменить степень гибкости;

d) изменить температуру.

Пример 1. Способ охлаждения сварочных горелок жидкой углекислотой. Способ выравнивания поверхности сыпучего груза путем нагрева его до температуры плавления.

Пример 2. Наклонный ленточный конвейер, в котором для удержания груза используется его примораживание.

Пример 3. Для повышения производительности пиления предложено нагревать деревья в зоне резания токами сверхвысокой частоты.

2. Применение фазовых переходов. Использовать явления, возникающие при фазовых переходах, например, изменение объема, выделение или поглощение тепла и т.д.

Пример 1. Изобретен домкрат с памятью формы, поднимающей грузы пакетом плоских пластин, каждая из которых помнит, что при нагревании ей следует изогнуться.

Пример 2. Смазочно-охлаждающую жидкость замораживают в виде бруска и подают в зону обработки металла.

3. Применение теплового расширения:

a) использовать тепловое расширение (или сжатие) материалов;

b) использовать несколько материалов  с разными коэффициентами теплового расширения.

Пример 1. Предложен способ получения биметаллических труб путем применения металлов, резко увеличивающихся в объеме при нагревании. В качестве расширителя используют кремний, германий, галлий и т.д.

Пример 2. Крышу парников предложено делать из шарнирно закрепленных пустотелых труб, внутри которых находится легко расширяющаяся жидкость. При изменении температуры меняется центр тяжести труб, поэтому они сами поднимаются и опускаются.

4. Применение сильных окислителей:

a) заменить обычный воздух обогащенным;

b) заменить обогащенный воздух кислородом;

c) воздействовать на воздух или кислород ионизирующим излучением;

d) использовать озонированный кислород;

e) заменить озонированный (или ионизированный) кислород озоном.

Пример 1. Процесс получения трехокиси молибдена из вторичного сырья ведут при концентрации кислорода в потоке воздуха, равной 30 – 60 %.

Пример 2.  Для обеззараживания зерна в качестве окислителя используют озон.

Пример 3. Для образования защитной пленки на поверхности куриных яиц их погружают в расплавленный парафин, а затем обрабатывают озоном. Так они могут долго сохраняться.

5. Применение инертной среды:

a) заменить обычную среду инертной;

b) вести процесс в вакууме.

Пример 1. Для предотвращения взрыва при ремонтной сварке резервуаров с остатками нефтепродуктов предложено неочищенные емкости заполнять дымом и кусками сухого льда.

Пример 2. Изобретен способ консервирования, при котором сок замораживают и сушат под вакуумом.

6. Применение композиционных материалов. Перейти от однородных материалов к композиционным.