Стандарты изобретательства

Система включает специальный клейкий слой, нанесенный на капот, передний бампер, передние боковые панели транспортного средства. Сверху клеящего слоя нанесен слой защитного покрытия. При столкновении с пешеходом покрытие разбивается, обнажая клеящий слой, прикрепляя пешехода к транспортному средству таким образом, что пешеход остается с транспортным средством, пока оно не остановится, и не будет отброшен автомобилем. Тем самым предотвращается вторичное столкновение пешехода с поверхностью дороги или другим объектом (рис. 9.5).

Рис. 9.5. Система защиты пешехода

220 — передняя часть автомобиля; 230 — покрытие; 232 — куски разбитого покрытия; 240 — клеящий слой; 250 — воздушный слой; 270 — пешеход; 272 — спина пешехода; 280 — клеящаяся система.

Пример 9.10. Устройство для прыжков в высоту

Планка для прыжков высоты разделана на две части. При задевании планки прыгуном половинки планки разделяются в стороны и вверх от спортсмена и прилегают к стойкам. Это осуществляется за счет системы пружин и шарниров (рис. 9.6)137.

Рис. 9.6. Устройство для прыжков в высоту. А. с. 1 020 141

1 — стойка; 2 и 3 — части планки; 6 — пружинный фиксатор; 7 — упор; 8 — обойма; 9 — шарнир; 10 — кронштейн; 11 — пружина;

12 — ограничительный выступ; 13 — шарнир; 14 — отражатель;

15 — пружина.

Пример 9.11. Канат с амортизатором

При сильном ветре рвется канат, связывающий якорь и катер. Предложено сделать петлю из каната и соединить ее резиновым бинтом (рис. 9.7). Такие петли делаются в месте крепления каната к якорю и к катеру.

Рис. 9.7. Канат с амортизатором

Пример 9.12. Обработка поверхности

Для повышения срока службы режущих инструментов идеталей машин в 1,5—2 раза при неизменной форме обрабатываемых поверхностей поверхность изделия нагревают токами высокой частоты до температуры, непревышающей точку Кюри, с последующим воздействием магнитно-импульсным полем высокой напряженности в пределах 1000—8000 кА/м и времени импульса в пределах 10^-3-10^-6 с. При этом за счет перераспределения магнитно-импульсного поля получают эффект «самозатачивания» рабочих элементов инструмента и пошаговую обработку больших поверхностей138.

Пример 9.13. Извлечение нефти

Для увеличения степени извлечения нефти на нефтяной пласт воздействуют электромагнитными, или ультразвуковыми, или акустическими волнами, которые модулируют информационными сигналами, резонансными углеводородам обрабатываемого нефтяного пласта и формируют в стоячие волны139.

Пример 9.14. Оловянные усики

Припои на основе олова, имеющие низкую температуру плавления, распространены достаточно широко. Однако у них есть одно неприятное свойство: со временем на них вырастают «усики» — металлические волокна, расползающиеся во все стороны и повышающие вероятность короткого замыкания.

В компании Локхид Мартин разработали припой на основе меди, который не образует вредных «усиков». Обычная медь имеет температуру плавления 1100 ^оС, что не годится для пайки электроники. Однако медные наночастицы размером менее 10 нм имеют температуру плавления ниже 220 ^оС, что вполне пригодно для пайки140.

Пример 9.15. Лихтеровоз

Буксир, как правило, везет одну баржу. Создали судно — лихтеровоз (рис. 9.8), которое перевозит много барж (лихтеров).

Рис. 9.8. Лихтеровоз

Пример 9.16. Обработка древесины

Древесину пропитывают аммиаком (пластифицируют), придают нужную форму и структуру, а фиксируют форму, замораживая жидким азотом, а затем воздействуют токами сверхвысокой частоты141.

Пример 9.17. Умное покрытие

Исследователи из MIT разработали материал с умной поверхностью, уменьшающей лобовое сопротивление142.

На поверхности материала созданы небольшие, равномерно распределенные углубления, которые делают его похожим на внешнюю поверхность мяча для гольфа.

Глубина и форма впадин регулируется за счет изменения давления внутри шара (рис. 9.9). Размеры и форма изменяют так, чтобы свести к минимуму лобовое сопротивление на всех скоростях.

Рис. 9.9. Умное покрытие

Эта технология может быть использована для уменьшения аэродинамического сопротивления в автомобилях, уменьшения ущерба от ураганов, причиняемых зданиям.

Пример 9.18. Полезные вибрации

Для охлаждения электронных плат вместо традиционных вентиляторов компания Дженерал Электрик предлагает использовать пьезоэлектрические охлаждающие микросопла. Их делают из двух вибрирующих в противофазе тонких дисков, которые подобно кузнечным мехам выдувают воздух из микроскопического сопла. Тонкая высокоскоростная воздушная струя активно сдувает нагретый слой воздуха теплоизлучающего элемента. По сравнению свентиляторами данное устройство получается более тонким и потребляет меньше энергии143.

Пример 9.19. Абразивная обработка

Абразивную обработку осуществляют в магнитном поле.