5 марта 2017 г.

ФИЗИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИ РЕШЕНИИ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ (Ю.В.Горин)

ФИЗИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИ РЕШЕНИИ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ

№№

пп

Физические эффекты, явления, процессы, силы и т.п.

Некоторые возможные применения в изобретательстве

1.

Центробежная сила.

Разделение разнородных объектов.

Придание объектам определенной формы.

2.

Гироскопические эффекты.

Фиксация направления.

Обеспечение устойчивости объектов.

3.

Механические колебания. Резонанс. Стоячие воны.

Управление перемещением объектов и их составных частей.

Измерение различных физических параметров.

Избирательное воздействие на один из элементов системы.

Усиление механического действия.

Создание определенной структуры в веществе.

4.

Ультразвук. Кавитация.

Измерение различных физических параметров.

Интенсификация процессов, идущих на молекулярном уровне(смешивание, осаждение, разделение, очистка поверхностей от осадков, разрушение, сварка и т.д.).

5.

Эффект Баушенгера. Эффект Пойнтинга.

Измерение различных механических характеристик объектов (перемещение, действующие на объект усилия и т.д.).

6.

Эффект К.Александрова.

Повышение эффективности передачи энергии при ударе.

7.

Эффект Томса.

Снижение гидравлического сопротивления.

8.

Эффект Бернулли. Эффект Коанда. Эффект турбулизации струи. Эффект взаимодействия струй.

Управление пневмо- и гидропотоками, их измерение. Перемешивание потоков.

9.

Гидравлический удар. Электрогидравлический удар (эффект Л.Юткина). Светогидравлический удар.

Импульсная передача механической энергии.

Обработка и разрушение твердых сред.

Интенсификация процессов в газообразных и жидких средах.

10.

Капиллярные явления.

Передача и распределение жидкостей по площади и объектам.

11.

Эффект Джоуля-Томсона.

Эффект Ранка.

Нагревание и охлаждение газов.

12.

Тепловое расширение твердых тел.

Получение больших усилий. Управляемое перемещение объектов.

13.

Сверхтекучесть.

Снижение (уничтожение) трения.

14.

Радиометрический эффект.

Измерение низких давлений.

Исследование газовых сред и их взаимодействия со стенками.

15.

Статическое электричество.

Интенсификация технологических процессов.

Управление движением вещества, находящегося в раздробленном состоянии (пыль, порошок).

Электронная технология.

16.

Электрические разряды в газах.

Интенсификация химических реакций.

Измерение различных физических характеристик объекта (являющегося электродом).

Управление движением фазовых потоков и частиц вещества. Преобразование электрического тока.

17.

Явление анодного растворения.

Обработка поверхностей различных объектов.

Интенсификация механической обработки.

Повышение стойкости инструментов.

18.

Размагничивание ферромагнетиков при нагреве выше точки Кюри. Эффект Гопкинса.

Автоматизация процесса, зависящих от температуры. Измерение различных физических характеристик.

19.

Эффект Баркгаузена.(Баркхаузена).

Регистрация различных импульсных процессов.

20.

Магнитокалорический эффект.

Получение низких температур.

21.

Эффект Холла.

Измерение характеристик магнитных полей и объектов, находящихся в магнитных полях.

22.

Пьезоэлектрические эффекты.

Взаимопреобразование механических и электрических колебаний. Измерение различных физических характеристик. Обеспечение микроперемещений (особенно в колебательном режиме).

23.

Термоэлектрические явления (явление Зеебека, явление Пельтье, явление Томсона).

Охлаждение и нагрев объектов. Измерение температуры. Анализ структуры объектов.

24.

Термоэлектронная эмиссия.

Эффект Молтера.

Преобразование тепловой энергии в электрическую. Хранение информации.

25.

Эффект Ганна.

Генерирование и усиление СВЧ, стабилизация токов, логические схемы.

26.

Гиромагнитные явления (эффект Эйнштейна – Де Газа, эффект Барнетта).

Измерение характеристик магнитных полей и объектов, находящихся в магнитных полях.

27.

Магнитоупругий эффект.

Регистрация различных состояний объекта (напряжения, деформации и т.д.).

28.

Магнитострикция.

Измерение различных физических характеристик объектов. Преобразование механических и электромагнитных колебаний.

29.

Дельта Е эффект.

Измерение характеристик объектов, находящихся в магнитных полях.

30.

Индуцированные токи в сплошных проводниках.

Нагрев объектов. Управление движением объектов, в которых наведены индуцированные токи.

31.

Скин-эффект.

Обработка поверхностей объектов.

32.

Сверхпроводимость. Эффект Мейснера. Эффект Джозефсона.

Передача электроэнергии. Получение и измерение магнитных полей. Генерирование миллиметровых электромагнитных волн.

33.

Интерференция и дифракция.

Эффект Допплера. Муаровый эффект.

Исследование различных поверхностей.

Регистрация микросдвигов. Измерение расстояний.

34.

Световое давление.

Регулирование и настройка сверхтонких механизмов.

Перемещение объектов в космических условиях.

35.

Оптико-акустический эффект.

Анализ состава и состояния газовых сред.

36.

Голография.

Воспроизведение волновых полей излучения.

Регистрация и обработка информаций о структуре и свойствах объектов.

37.

Инфракрасное излучение.

Ультрафиолетовое излучение.

Нагрев объектов. Определение различных характеристик процессов и объектов. Интенсификация химических процессов.

38.

Рентгеновские излучения.

Радиоактивные излучения.

Определение и изменение различных характеристик процессов и объектов. Интенсификация химических процессов. Регистрация перемещения объектов.

39.

Эффект Черенкова.

Измерение параметров сверхбыстродвижущихся частиц.

40.

Эффект Мёссбауэра.

Анализ химического состава объектов.

41.

Индуцированное (лазерное) излучение.

Получение, передача и обработка сигналов.

Точные измерения механических характеристик. Передача энергии. Создание высоких температур в малых объёмах. Обработка материалов.

42.

Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР).

Изучение строения веществ. Генерация сверхмощных субмиллиметровых волн.

43.

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР).

Измерение магнитных полей.

Анализ состава веществ.

44.

Эффект Оверхаузена-Абрагама.

Измерение магнитных полей.

45.

Фотоэффекты (внешний, внутренний).

Превращение света в поток электродов.

Регистрация и определение характеристик светового потока. Автоматизация процессов.

46.

Эффект Дембера, фотопластический эффект.

Регистрация и определение характеристик светового потока. Излучение структуры твердого тела.

47.

Фотохромный эффект.

Изменение внешнего вида и прозрачности объекта в зависимости от разных факторов.

48.

Люминесценция. Эффект Гуддена-Поля.

Преобразование разных видов энергии в световую энергию. Управление изображениями. Контроль за перемещениями вещества.

Дефектоскопия.

49.

Поляризация света.

Исследование состава веществ. Определение параметров излучающего объекта. Управление световыми потоками.

50.

Фотоупругость. Эффект Керра. Эффект Максвелла.

Исследование состояния жидких и твёрдых тел.

Датчики давления. Управление световыми потоками. Исследование микрообъектами.

Применение некоторых физических эффектов и явлений при решении изобретательских задач

Требуемое действие, свойство

Физическое явление, эффект, фактор, способ

1. Измерение температуры

Тепловое расширение и вызванное им из­менение собственной частоты колебаний. Термоэлектрические явления. Спектр излу­чения. Изменение оптических, электричес­ких, магнитных свойств веществ. Переход через точку Кюри. Эффекты Гопкинса и Баркхаузена

2. Понижение температуры

Фазовые переходы. Эффект Джоуля -Томсона, Эффект Ранка. Магнитокалориче-ский эффект. Термоэлектрические явления

3. Повышение температуры

Электромагнитная индукция. Вихревые токи. Поверхностный эффект. Диэлектрический нагрев. Электронный нагрев. Электричес­кие разряды. Поглощение излучения веще­ством. Термоэлектрические явления.

4. Стабилизация температуры

Фазовые переходы (в том числе переход через точку Кюри)

5. Индикация положения и перемещения объекта

Введение меток - веществ, преобразующих внешние поля (люминофоры) или создаю­щих свои поля (ферромагнетики) и потому легко обнаруживаемых. Отражение и испу­скание света. Фотоэффект. Деформация. Рентгеновское и радиоактивное излучения. Люминесценция. Изменение электрических и магнитных полей. Электрические разряды. Эффект Доплера

6. Управление перемеще­нием объектов

Действие магнитным полем на объект или на ферромагнетик, соединенный с объек­том, Действие электрическим полем на заряженный объект. Передача давления жидкостями и газами. Механические коле­бания. Центробежные силы. Тепловое рас­ширение. Световое давление

7. Управление движением жидкости и газа

Капиллярность. Осмос. Эффект Томса. Эффект Бернулли. Волновое движение. Центробежные силы. Эффект Вайссенберга

8. Управление потоками аэрозолей (пыль, дым, туман)

Электризация. Электрические и магнитные поля. Давление света

9. Перемешивание смесей. Образование растворов

 

Ультразвук. Кавитация. Диффузия. Электрические поля. Магнитное поле в сочетании с ферромагнитным веществом. Электрофорез. Солюбилизация

 

10. Разделение смесей

Электро- и магнитосепарация. Изменение кажущейся плотности жидкости-разделителя под действием электрических и магнитных полей. Центробежные силы Сорбция. Диффузия. Осмос

11. Стабилизация положе­ния объекта

Электрические и магнитные поля. Фиксация в жидкостях, твердеющих в магнитном и электрическом полях. Гироскопический эффект. Реактивное движение

12. Силовое воздействие. Регулирование сил. Созда­ние больших давлений

Действие магнитным полем через ферро­магнитное вещество. Фазовые переходы. Тепловое расширение. Центробежные силы. Изменение гидростатических сил путем изменения кажущейся плотности магнитной или электропроводной жидкости в магни­тном поле. Применение взрывчатых веществ Электрогидравлический эффект. Оптико-гидравлический эффект. Осмос

13. Изменение трения

Эффект Джонсона - Рабека. Воздействие излучений. Явление Крагельского. Колебания

14. Разрушение объекта

Электрические разряды. Электрогидравли­ческий эффект. Резонанс. Ультразвук. Кавитация. Индуцированное излучение

15. Аккумулирование механической и тепловой энергии

Упругие деформации. Гироскопический эффект. Фазовые переходы

16.  Передача энергии: механической тепловой лучистой электрической

Деформации. Колебания. Эффект Александрова. Волновое движение, в том числе ударные волны. Излучения.  Тепло­проводность.  Конвекция. Явление отра­жения света (световоды). Индуцированное излучение Электромагнитная индукция. Сверхпроводимость

17. Установление взаимодействия между подвижным (меняющимся) и неподви­жным (неменяющимся) объектами

Использование электромагнитных полей (переход, от "вещественных" связей к "полевым")

18. Измерение размеров объекта

Измерение собственной частоты колебаний. Нанесение и считывание магнитных и электрических меток.

19. Изменение размеров объектов

Тепловое расширение. Деформации. Маг-нито-, электрострикация. Пьезоэлектриче­ский эффект

20. Контроль состояния и свойств поверхности

Электрические разряды. Отражение света. Электронная  эмиссия.  Муаровый эффект. Излучения

21. Изменение поверхност­ных свойств

Трение. Адсорбция. Диффузия. Эффект Баушингера. Электрические разряды. Механические и акустические колебания. Ультрафиолетовое излучение

22. Контроль состояния и свойств в объеме

Введение "меток" - веществ, преобразую­щих внешние поля (люминофоры) или соз­дающих свои поля (ферромагнетики), зависящие от состояния и свойств иссле­дуемого вещества. Изменение удельного электрического сопротивления в зависи­мости от изменения структуры и свойств объекта. Взаимодействие со светом. Электро- и магнитооптические явления. Поляризованный свет. Рентгеновские и радиоактивные излучения. Электронный парамагнитный и ядерный магнитный резонансы. Магнитоупругий эффект. Пере­ход через точку Кюри. Эффекты Гопкинса и Баркхаузена. Измерение собственной частоты колебаний объекта. Ультразвук, эффект Мёссбауэра. Эффект Холла.

23. Изменение объемных свойств объекта

Изменение свойств жидкости (кажущейся плотности, вязкости) под действием элек­трических и магнитных полей. Введение ферромагнитного вещества и действие магнитным полем. Тепловое воздействие. Фазовые переходы. Ионизация под дейст­вием электрического поля. Ультрафиолето­вое, рентгеновское, радиоактивное излуче­ния. Деформация. Диффузия. Электриче­ские и магнитные поля. Эффект Баушингера. Термоэлектрические, термомагнитные и ма­гнитооптические эффекты. Кавитация. Фото-хромный эффект. Внутренний фотоэффект.

19. Изменение размеров объектов

Тепловое расширение. Деформации. Магнито-, электрострикация. Пьезоэлектриче­ский эффект

24. Создание заданной структуры. Стабилизация структуры объекта

Интерференция волн. Стоячие волны. Муаровый эффект. Магнитные поля. Фазо­вые переходы. Механические и акустиче­ские колебания. Кавитация

25. Индикация электриче­ских и магнитных полей

Осмос. Электризация тел. Электрические разряды. Пьезо- и сегнетоэлектрические эффекты. Электреты. Электронная эмиссия. Электрооптические явления. Эффекты Гопкинса и Баркхаухена. Эффект Холла. Ядерный магнитный резонанс. Гиромагни­тные и магнитооптические явления.

26. Индикация излучения

Оптико-акустический эффект. Тепловое расширение. Фотоэффект. Люминесценция. Фотопластический эффект

27. Генерация электромаг­нитного излучения

Эффект Джозефсона. Явление индуцирова­нного излучения. Туннельный эффект. Лю­минесценция. Эффект Ганна. Эффект Черепкова

28. Управление электро­магнитными полями

Экранирование. Изменение состояния среды, например увеличение или уменьше­ние ее электропроводности. Изменение формы поверхностей тел, взаимодейству­ющих с полями

29. Управление потоками света. Модуляция света

Преломление и отражение света. Электро- и магнитооптические явления. Фотоупру­гость, эффекты Керра и Фарадея. Эффект Ганна. Эффект Франца - Келдыша

30. Инициирование и интен­сификация химических превращений

Ультразвук. Кавитация. Ультрафиолетовое, рентгеновское, радиоактивные излучения. Электрические разряды. Ударные волны. Мицеллярный катализ.