Задания ТРИЗ

Пример.

Вода в трубе

Условие. Есть металлическая труба, проложенная под землёй, по которой течёт вода. Для устранения неполадок в работе системы, часть трубы раскопали и столкнулись с необходимостью определить, в какую сторону движется вода. Попытки выяснить это путём простукивания, на слух, завершились неудачей.

Вопрос: как понять в какую сторону течёт вода в трубе? Нарушать герметичность трубы (сверлить, резать) нельзя.

Предполагаемое решение

ТРИЗ предусматривает не только строгий алгоритм решения, но и чёткую проработку условий задания. Г. С. Альтшуллер всегда советовал перед началом работы попробовать сформулировать условия задачи другими словами. В нашем случае есть труба и вода, которая по ней движется. Воздействовать на трубу нельзя, значит нужно воздействовать на воду. Отсюда самое простое решение – нагреть трубу в одном месте, и по тому в какую сторону будет течь подогретая жидкость, нагревая и трубу, определить направление.

Задания по биологии.

Задание №1

Нашествие ужей

Один год в середине 1980-х в национальном заповеднике «Золотые пески» в Болгарии развелось много ужей. Все бы ничего, но змеи стали проникать в курортную зону, которая также располагается на территории заповедника. Появились многочисленные жалобы отдыхающих. Репутация знаменитого на весь мир курорта оказалась под угрозой. Администрация заповедника встала перед проблемой: как избавиться от ужей? Травить, естественно, нельзя. Тогда как?

Задание №2

Амфиприоны актиний не боятся

Вокруг морских коралловых рифов водятся рыбы амфиприоны. За свою яркую расцветку они получили прозвище «рыбы-клоуны». От своих врагов, хищных рыб, амфиприоны прячутся между щупальцев актиний, беспозвоночных коралловых полипов. Ядовитые щупальца могут одним прикосновением парализовать проплывающую мимо рыбу, которую актиния потом заглатывает своим огромным ртом. Но рыбок-клоунов актинии не трогают.

Как же амфиприонам удается безболезненно переносить прикосновения щупальцев ядовитой актинии?

Задание №3

Грачи и грецкие орехи

По наблюдениям ученых-этологов, грачи, если им дать грецкие орехи, сами не могут их расколоть. Они могут разбить его о подходящий камень, асфальт. А что они делают, когда ничего твердого поблизости нет?

Задания по химии.

Задание №1

Получение окиси этилена

Процесс окисления при участии катализатора сопровождается выделением большого количества тепла. При существующей технологии реакция происходит на небольшой площади решетки с катализатором, где он контактирует с сырьем.

2 C₂H₂ + O₂ =(kat, t)=> 2 H₂C---CH₂ + Q

                                                \   /

                                                 O

Большое выделение тепла при большой подаче реагентов и большой производительности аппарата может привести к перегреву и к взрыву. Поэтому приходится делать крупногабаритные системы сложных конструкций, чтобы рассредоточить и отводить избыточное тепло.

Как можно изменить способ получения окиси этилена, чтобы в том же малогабаритном реакторе получить много целевого продукта (окиси этилена) и исключить перегрев?

Задание №2

Отложения кокса на катализаторах

Получение бензола из менее ценных его алкилпроизводных осуществляют по реакции гидродеалкилирования – по реакции с водородом: СН₃С₆Н₅ + Н₂ = С₆Н₆ + СН₄. Процесс осуществляют при температуре 700-800°С без катализатора под давлением 20-70 атм. (2-7 МПа). Недостаток способа в использовании дорогих жаропрочных сортов стали. В ходе процесса на стенках реактора отлагается кокс, снижающий коэффициент теплопередачи, поэтому приходится сильнее повышать температуру стенок реактора, чтобы реакционная смесь приобрела требуемую температуру. Применение катализаторов, содержащих хром или благородные металлы, позволяет снизить температуру на 100°С. Но на катализаторах тоже отлагается кокс (в результате протекания побочной реакции). Отложение кокса дезактивирует катализатор. Для регенерации катализатора процесс прерывают, охлаждают реактор, продувают холодным воздухом для удаления углеводородов, выжигают кокс продувкой горячего воздуха, охлаждают, продувают углеводородами, снова нагревают и продолжают процесс с активированным катализатором. Как упростить процесс и/или дезактивировать катализатор?

Задание №3

Когда цемент в дефиците

В конце 1920-х годов в СССР активно развивалась военная авиация. В числе прочего летчики учились бомбометанию. С самолетов сбрасывали не боевые бомбы, а учебные, сделанные из цемента. Но страна восстанавливалась после разрухи гражданской войны. Цемента не хватало. Его приходилось даже покупать за границей. Цементные бомбы экономили. А это сказывалось на практической подготовке военных летчиков. Изобретательный летчик Павел Гроховский, который служил тогда на полигоне под Новочеркасском, нашел способ решить проблему дефицита учебных бомб. Каким образом?

Задания по физике.

Задание №1

Космонавты

До сих пор сложной проблемой остается перемещение космонавтов в невесомости вне космического корабля. Необходимо предложить новый способ или приемлемое устройство по старому способу для свободного перемещения космонавтов.

Задание №2

Измерение чистоты воздуха на высоте

Современные промышленные дымовые трубы достигают в высоту многих десятков и даже сотен метров. При этом не всегда возможно установить непосредственно на трубе датчики, определяющие загрязненность выпускаемого потока газа. И практически невозможно измерять загрязненность на той же высоте, а также на расстоянии нескольких десятков метров от трубы.

Как быть?

Задание №3

Лёд на проводах

В наших климатических условиях зимой существует опасность нарастания льда на проводах линии электропередач. Со временем образовавшаяся глыба может оборвать своей тяжестью провода, да ещё и повредить то, что находится на земле под ними.

Какими методами бороться с обледенением?