Законы и закономерности развития систем. ТРИЗ. Изд. 2-е, испр. и дополненное - страница 38

Рис. 5.48. Схема тенденции уменьшения степени дробления

Тенденция перехода к капиллярно-пористым материалам (КПМ)

Тенденция перехода к капиллярно-пористым материалам (КПМ) – это постепенный переход от сплошного вещества к веществу с полостью, к веществу со многими полостями, к капиллярно-пористому веществу, к капиллярно-пористому веществу на микроуровне.

Графически тенденция перехода к капиллярно-пористым материалам (КПМ) представлена на рис. 5.49.

1. Сплошное вещество, твердое (1) или эластичное (2).

2. Вещество с одной полостью – полость с оболочкой (A).

3. Вещество со многими полостями (ячейками), перфорированное вещество или полость, разделенная перегородками (B).

4. Капиллярно-пористое вещество – КПМ (C).

5. КПМ на микроуровне (D) – на схеме обозначены как µКПМ.

Рис. 5.49. Переход к капиллярно-пористым материалам (КПМ)

где

1 – монолит в твердом состоянии;

2 – монолит в гибком состоянии;

A – вещество с одной полостью;

B – вещество со многими полостями;

C – КПМ;

D – µКПМ;

КПМ – капиллярно-пористый материал;

µКПМ – микро-КПМ.

На этапах A и B используются макро-полости, а на C и D – капилляры.

Отличие этапов A от B и C от D в размерах полостей и капилляров, соответственно.

Разметы полостей от этапа (A) могут быть сотни метров, десятки метров до метра. На этапе (B) размеры ячеек измеряются десятками сантиметров, сантиметрами или миллиметрами, но не метрами.

Переход от состояния 1 (2) к A, как правило, идет скачком.

Переходы от A к B, от B к C и от C к D осуществляются постепенно. Переход от A к B показан на рис. 5.50.

A1 – вещество с одной полостью,

A2 – вещество с двумя полостями,

A3-A4 – вещество со многими полостями,

В – вещество со многими маленькими полостями.

Рис. 5.50. Закономерность дробления полости

Общая закономерность при движении от A к D и на каждом этапе в отдельности: количество полостей увеличивается, а их размеры уменьшаются.

Управление капиллярно-пористыми материалами (КПМ) в процессе их использования осуществляется по следующей закономерности (рис. 5.51).

1. Полость.

2. Структурированная полость (полость, имеющая определенную структуру).

3. Полость, заполненная веществом.

4. Воздействие на введенное в полость вещество полями с использованием различных технологических эффектов ТЭ (физических, химических, биологических и геометрических).

Рис. 5.51. Управление капиллярно-пористыми материалами (КПМ)

где

# – структура полости,

В – вещество,

ТЭ – технологический эффект.

Эта закономерность характерна для каждого из этапов A—D.

Структурирование, заполнение веществом и использование технологических эффектов возможны для любых размеров и любого количества полостей, в том числе и одной.

Структурирование полостей осуществляется:

– созданием перегородок определенной формы;

– созданием ячейки определенной формы, из которых собирается общая структура.

Полости могут заполняться веществом. Это вещество может быть газообразным, жидким, гелеобразным и твердым, которое под воздействием различных полей может, например, увеличивать объем, а, следовательно, и создавать давление.

При этом используются разнообразные технологические (физические, химические, биологические и геометрические) эффекты.

На этапах A и B используются следующие технологические эффекты:

– физические:

избыточное давление (пневмо- и гидро), тепловое расширение, фазовые переходы первого и второго рода, в том числе эффект памяти формы, изменение кажущейся плотности магнитной и реологической жидкости в магнитных и электрических полях, действие магнитного поля на ферромагнитное вещество, центробежные силы, взрывчатые вещества, электрогидравлический удар;