При получении сигнала от яйцеклетки, движущейся по трубе к матке, оставшиеся сперматозоиды устремляются к яйцеклетке и пытаются пробить плотную белковую оболочку. При этом многие из оставшихся сперматозоидов погибают. Наконец один пробивает оболочку и попадает в яйцеклетку. Если проникнет еще один сперматозоид, то яйцеклетка погибнет. В связи с этим в процессе эволюции был выработан механизм защиты яйцеклетки. Под ее оболочкой имеются микрогранулы, которые при попадании сперматозоида взрываются, и яйцеклетка становится непроницаемой.
Задача 3.4. Зарядка батарей
Условия задачи
Зарядка батарей происходит в течение нескольких часов. Как значительно ускорить этот процесс?
Разбор задачи
Использовать стандарт 1.1.6.
Решение
Израильская стартап-компания StoreDot разработала батареи, которые быстро заряжаются. Она использовала технологию, основанную на исследованиях болезни Альцгеймера, проводившихся в Тель-Авивском университете. Ученые выяснили, что пептиды (вещества, молекулы которых построены из двух и более остатков аминокислот) можно использовать в качестве органической батареи. Из этих молекул ученые смогли получить нанокристаллы, которые можно использовать в качестве полупроводников. Принцип зарядки основан на использовании квантовых точек фрагментов проводника или полупроводника, настолько крохотных, что на них начинают проявляться квантовые эффекты. Разработчики создали электроды нового типа, получившие название MFE Multi Function Electrod14.
Зарядка батареи для смартфона занимает 30 сек., а аккумуляторов электромобиля 5 мин. После этого автомобиль может пройти 300 миль.
Стандарт1.1.7. Максимальный режим
Если нужно обеспечить максимальный режим действия на вещество, а это по тем или иным причинам недопустимо, максимальное действие следует сохранить, но направить его на другое вещество, связанное с первым:
Пример 3.9. Осьминог
Осьминог для отвлечения внимания хищника выбрасывает чернильное облако.
Задача 3.5. Получение знаний
Условия задачи
Человеку желательно знать всю информацию, которая имеется, но он не способен все воспринять. Как быть?
Разбор задачи
Использовать стандарт 1.1.7.
Решение
Вся информация имеется в Интернете, и по мере необходимости ее получают из интернета.
Задача 3.6. Наилучшие качества
Условия задачи
Природе пришлось решать задачу, как сделать человека с наилучшими качествами.
Заранее неизвестно, какие качества лучше. Значит нужно попробовать все, но этим можно и погубить испытуемый объект (человека).
Как поступить природе?
Разбор задачи
Использовать стандарт 1.1.7.
Решение
Как всегда, природа поступает мудро. Весь набор качеств был заложен в геноме мужчины. Они были самые умные и самые дураки, самые добрые и самые злые, самые сильные и самые слабые и т. д. Природа испытывала эти качества и наилучшие передавала в геном женщины, поэтому среди женщин нет самых гениальных и самых дурных. Таким образом поисходит эволюция человека. Следующему поколению передаются только самые устойчивые хорошие качества.
Стандарт1.1.8. Максимальный режим
Если нужен избирательно-максимальный режим (максимальный режим в определенных зонах при сохранении минимального в других), поле должно быть либо максимальным, либо минимальным.
1.1.8.1. Введение защитного вещества
В первом случае в места, где необходимо минимальное воздействие, вводят защитное вещество.
Пример 3.10. Защитное покрытие
Для защиты металлов от коррозии их никелируют.
Однако при появлении механических дефектов (трещин, царапин) в подобных покрытиях начинается активная коррозия металла.
Один из путей совершенствования покрытия заключается во внедрении жидкого ингибитора коррозии в структуру покрытия для предотвращения взаимодействия с окружающей средой. Для исключения преждевременного воздействия ингибитор коррозии заключают в инертную оболочку, то есть формируют микрокапсулы с определенными свойствами15.
Пример 3.11. Избирательное подавление шума
Подавляется только тот шум, который не нужен, и только в том месте, где он не нужен16.
1.1.8.2. Введение вещества, дающего локальное поле
Во втором в места, где необходимо максимальное воздействие, вводят вещество, дающее локальное поле, например термитные составы для теплового воздействия, взрывные составы для механического воздействия.
Пример 3.12. Отливки
В процессе остывания отливки возникают внутренние напряжения, приводящие к трещинам. Это происходит из-за быстрого остывания. Чтобы продлить процесс остывания, отливки покрывают экзотермической смесью. Она возгорается от температуры горячей отливки и длительное время поддерживает необходимое тепло.
Задача 3.7. Плодовые мушки
Условия задачи
Плодовые мушки, например дрозофилы, хотят максимально распространяться, но и самцов других пород достаточно много. Самки сохраняют сперму от самцов, с которыми они спариваются, для позднего использования. Как самцу дрозофилы победить их?
Разбор задачи
Использовать стандарт 1.1.8.2.
Решение
Сперма самца дрозофилы содержит яд, разрушающий другую сперму.
3.2. Подкласс 1.2. Разрушение веполей
Стандарт1.2.1. Устранение вредной связи введением В3
Если между двумя веществами в веполе возникают сопряженные полезное и вредное действия (причем непосредственное соприкосновение веществ сохранять необязательно), задачу решают введением между двумя веществами постороннего третьего вещества, дарового или достаточно дешевого. См. схему (3.16).
Пример 3.13. Операции на сердце
Иногда при сложной операции хирургам не хватает времени на ее завершение и такая операция кончается летальным исходом пациента.
Необходимо замедлить все процессы в организме. Раньше это делали с помощью холодных ванн, но охлаждение шло достаточно медленно.
Инженеры из США разработали ледяную гидросмесь (Ice Slurry), представляющую собой специальный лед в виде микрошариков диаметром, равным человеческому волосу (рис. 3.5а). Такие шарики не смерзаются. Благодаря указанным свойствам, эта масса обладает подвижностью воды (шарики скользят друг относительно друга).
Этой смесью предложили охлаждать легкие, вводить в кровь или обкладывать отдельные органы.
Рис. 3.5. Жидкий лед Ice Slurry
Пример 3.14. Сварка алюминия