蘭從古
巧手愛發(fā)明 在發(fā)明的過程中,對一些用常規(guī)思路難以解決的問題,反向?qū)で蠼鉀Q方法,這種動腦過程叫逆向思維。下面幾個實例,可以讓大家理解怎么靈活運用逆向思維。
★屬性逆向
波輪洗衣機(jī)脫水缸的轉(zhuǎn)軸是軟的,被手輕輕一撥就東倒西歪,在高速旋轉(zhuǎn)時卻非常穩(wěn),能產(chǎn)生良好的脫水效果。
當(dāng)初在設(shè)計時,為解決脫水缸顫抖等問題,設(shè)計者想了許多辦法:先加粗轉(zhuǎn)軸,無效;后加硬轉(zhuǎn)軸,仍無效。最后,他們干脆棄硬就軟,用軟軸代替硬軸,成功解決了顫抖等問題。
點評:轉(zhuǎn)軸由硬變軟,是對部件材料屬性的反向選擇,很好地解決了技術(shù)難題。
★方位逆向過去的破冰船靠自身重量壓碎冰塊,因此其頭部必須用高硬度材料制作,船體笨重且轉(zhuǎn)向不便,最怕水流側(cè)向而來。
針對這種弊端,科學(xué)家對破冰船進(jìn)行改進(jìn),讓船能潛到水下依靠浮力向上破冰。新的破冰船非常靈巧,節(jié)約了大量材料,安全性也明顯變好。它遇到堅厚的冰層,能像海豚那樣起伏前進(jìn),省力省時,破冰效果非常棒。
點評:由向下壓冰變?yōu)橄蛏享敱鳂I(yè)方位調(diào)換,帶來造船簡化和破冰奇效。
★動態(tài)逆向
1994年,我國T程師蘇衛(wèi)星發(fā)明兩向旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī),獲中國高新科技杯金獎,并受到聯(lián)合國相關(guān)組織關(guān)注。
發(fā)電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子等部件構(gòu)成,發(fā)電時,定子通常不動,轉(zhuǎn)子動。而兩向旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)發(fā)電時,定子和轉(zhuǎn)子同時相向運轉(zhuǎn),相當(dāng)于大幅提高轉(zhuǎn)速,發(fā)電量相當(dāng)于4臺普通發(fā)電機(jī)的發(fā)電量。
點評:定子由靜止到運轉(zhuǎn),運動狀態(tài)發(fā)生變化,極大地提高了發(fā)電機(jī)發(fā)電效率。
★狀態(tài)逆向
燈泡曾經(jīng)有一個致命傷——在使用時,鎢絲發(fā)熱,會與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并生成氧化鎢,而氧化鎢比鎢易汽化,這會導(dǎo)致鎢絲很快熔斷。要解決這個問題,人們通常是設(shè)法讓燈泡內(nèi)部成為真空,隔斷氧氣與鎢絲接觸。
有人的思路卻與此相反。他將氫氣、氮氣、二氧化碳等常見氣體分別充人燈泡,觀察它們在高溫下是否容易與鎢絲發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在發(fā)現(xiàn)氮氣不易和鎢絲發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后,他便指出將氮氣充人燈泡可以有效延長燈泡的壽命。后來,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)氖氣、氬氣等惰性氣體也不易與鎢絲發(fā)生化學(xué)反應(yīng),也可以被充人燈泡。
點評:讓燈泡由空到不空,以狀態(tài)的逆向改變達(dá)到保護(hù)鎢絲的目的。
★因果逆向
1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)“電生磁”現(xiàn)象。英國物理學(xué)家法拉第很感興趣,根據(jù)當(dāng)時盛傳的辯證思想,想到:既然電能生磁,那么磁應(yīng)該也能生電。他從1821年開始實驗,屢敗屢戰(zhàn)……10年后,他在一個新設(shè)計的實驗中把磁鐵穿過閉合線路,結(jié)果測試電流的儀表指針發(fā)生微弱擺動——電流產(chǎn)生了1
1831年,法拉第用實驗揭示電磁感應(yīng)定律。第二年,發(fā)電機(jī)被發(fā)明,人類生活從此產(chǎn)生了深刻變革。
點評:電生磁,磁生電,因果關(guān)系顛倒,帶來了新發(fā)明。
★原理逆向
起初的除塵器是吹風(fēng)式的,使用時吹得房間內(nèi)塵土飛揚。對此,英國工程師布斯想:讓它吸塵行不行呢?他立即著手實驗,將灰塵灑到地毯上,然后用紗布捂住嘴,趴在地上使勁吸氣,結(jié)果灰塵被吸到紗布上了。
后來,布斯經(jīng)過反復(fù)實驗,終于發(fā)明真空吸塵器。它工作時不會污染環(huán)境,很快被投入市場。
點評:改吹為吸,設(shè)計原理逆轉(zhuǎn),使用效果得到了改善。