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LIVROS E ARTIGOS
CURSO DE Caviar
Livros e artigos / E então veio o inventor
Essa história aconteceu recentemente. Um engenheiro estava trabalhando em lubrificante para laca metálica. Este é um lubrificante comum ao qual foi adicionada uma pequena porcentagem de pó metálico finamente moído. Durante a operação, partículas metálicas depositam-se nas superfícies de atrito e protegem-nas do desgaste. Quanto menor for o espaço entre as superfícies, menores deverão ser as partículas metálicas no lubrificante. Surge uma contradição técnica: quanto menores forem as partículas metálicas, melhor será o lubrificante, mas mais difícil será a sua preparação. Se você agir de acordo com a teoria da resolução de problemas inventivos, deve, antes de tudo, imaginar o resultado final ideal (IFR), ou seja, responder à pergunta: o que você gostaria de obter no caso mais ideal? IKR é uma fantasia, um sonho. IFR é inatingível. Mas ele está abrindo caminho para uma solução. Lembra quando comparamos a teoria de resolução de problemas inventivos com uma ponte? Então, o IKR é um dos principais pilares desta ponte. Qual é o resultado final ideal para um problema de lubrificação? A resposta não é difícil: seria ideal triturar as partículas metálicas até o limite, até os átomos individuais. A teoria da resolução de problemas inventivos dá, como você pode ver, uma dica paradoxal: "É difícil obter pequenas partículas de metal? Isso significa que obteremos partículas super-super-super-pequenas - isso é muito mais fácil." Aqui a teoria fica em silêncio, pois o próximo passo é a química. O óleo com grandes partículas metálicas é uma suspensão mecânica. Se você esmagar partículas de metal, obterá uma solução coloidal. Finalmente, se o metal for reduzido a átomos ou íons, obtém-se uma solução verdadeira. Agora podemos esclarecer o IFR: o ideal seria ter uma solução do metal em óleo, ou seja, óleo, e nele átomos metálicos individuais. Infelizmente, tal IFR é inatingível. Os alquimistas também sabiam: semelhante se dissolve em semelhante. O óleo é uma substância orgânica; as substâncias orgânicas se dissolvem bem nele. Mas os metais, infelizmente, não pertencem às substâncias orgânicas. No caminho para o IFR, surge uma contradição física: os átomos metálicos devem ser dissolvidos em óleo (devemos lutar pelo IFR!) e não devem ser dissolvidos (as leis da química não devem ser violadas!). Vamos nos afastar um pouco do IFR: que não sejam os átomos que se dissolvem no óleo, mas as moléculas que contêm o metal. Usamos a já conhecida técnica de “fazer um pouco menos do que o necessário”: não é possível reduzir a substância a átomos, tudo bem, deixe as partículas da substância serem um pouco maiores - não átomos, mas moléculas. E a contradição desaparece imediatamente. Não existem átomos de metal no óleo (existem moléculas) - e existem átomos de metal no óleo (eles estão incluídos nas moléculas, “escondidos” nelas). Resta uma questão a ser resolvida: quais moléculas tomar? Esta é a única possibilidade óbvia. As moléculas devem conter metal e devem ser orgânicas. Portanto, você precisa tomar um composto organometálico. Ele se dissolverá facilmente em óleo (a matéria orgânica se dissolve facilmente na matéria orgânica) e conterá átomos de metal. Para resolver o problema, tive que usar vários conceitos simples (IFR, contradição física, a técnica de “fazer um pouco menos do que o necessário”) e uma regra muito simples da química (semelhante se dissolve em semelhante). É verdade que o problema ainda não foi totalmente resolvido. As moléculas de uma substância organometálica contêm átomos de metal, mas precisamos que os átomos de metal não estejam em um composto, mas separadamente... Aqui, novamente, temos que nos lembrar da química. Para que um átomo de metal seja liberado de uma molécula, a molécula deve ser decomposta. Como fazer isso? Nas aulas de química você fez os seguintes experimentos: aqueceu uma substância e a uma certa temperatura ela se decompôs. Durante a operação, o óleo aquece devido ao atrito. Se pegarmos uma substância organometálica que se decompõe com o aumento da temperatura, o problema estará completamente resolvido. Agora vamos ver como esse problema foi realmente resolvido. O engenheiro primeiro procurou uma solução por tentativa e erro. Ele tentou vários métodos para moer metais, realizou experimentos, tentou encontrar uma solução na literatura... Anos se passaram e então, um dia, em uma livraria, um engenheiro ouviu um dos clientes pedir ao vendedor que lhe desse uma referência. livro sobre compostos organometálicos. O engenheiro pensou sobre isso. As substâncias organometálicas incluem tempos metálicos; são substâncias orgânicas, o que significa que se dissolvem em óleo - dois... Mas esta é exatamente a combinação que é necessária! O engenheiro comprou o livro de referência, folheou-o e imediatamente encontrou uma substância adequada - sal de cádmio de ácido acético. Histórias sobre invenções geralmente incluem casos assim. Eles são típicos quando se trabalha por tentativa e erro. Uma pessoa busca uma solução ao acaso e nem percebe que o problema pode ser abordado cientificamente: para formular um IFR, para determinar uma contradição física. A tarefa falha e a pessoa tenta usar tudo o que vê ou ouve. Que bom que alguém pediu à loja um livro de referência sobre substâncias organometálicas. Se não fosse por esta pista aleatória, quem sabe quantos anos mais a busca teria continuado... No capítulo anterior formulamos uma técnica: “Se for necessário introduzir um aditivo de outra substância em alguma substância, mas por algum motivo isso não puder ser feito, deve-se utilizar a substância existente como aditivo, alterando-a ligeiramente”. O que significa “mudou um pouco”? As mudanças podem ser físicas: aquecer, resfriar, levar uma substância em um estado agregado diferente, etc. E químicas: tomar uma substância não em sua forma pura, mas na forma de um composto do qual pode ser separada, ou, inversamente , pegue uma substância simples, mas depois, quando ela cumprir seu papel, converta-a em um composto químico. Deixe-me dar outro exemplo interessante de uso dessa técnica. Os cristais de óxido de alumínio são cultivados a partir de um fundido muito puro. Você não pode nem derreter óxido de alumínio em um cadinho de platina: átomos de platina podem entrar no fundido. Em essência, este é um problema inventivo com uma clara contradição física: deve haver um recipiente para que o fundido não derrame, e não deve haver nenhum recipiente para que o fundido não seja contaminado. Teremos que derreter o óxido de alumínio em... óxido de alumínio. Vamos pegar qualquer recipiente cheio de óxido de alumínio e aquecer o óxido para que apenas a parte central derreta. O resultado é uma fusão de óxido de alumínio em um “cadinho” de óxido de alumínio sólido. Para aquecimento, deve-se utilizar indução eletromagnética: a fonte de energia não entra em contato com a substância aquecida. Está tudo bem, mas o óxido de alumínio sólido é um dielétrico, não conduz corrente elétrica. Isso significa que não há indução eletromagnética. É verdade que o óxido fundido é um condutor. Mas o derretimento requer aquecimento, e não haverá aquecimento, já que o óxido sólido é um dielétrico... Muitas vezes isso acontece com as tarefas: quando você supera uma contradição, surge outra, uma terceira... Como numa corrida de obstáculos: você supera uma barreira, e atrás dela outra barreira e outra... Portanto, há uma contradição física: pedaços de metal devem ser adicionados ao óxido de alumínio para que ocorra a indução eletromagnética, e pedaços de metal não podem ser adicionados porque a contaminação do óxido é inaceitável. A invenção que permitiu superar esta contradição revelou-se surpreendentemente simples. Pedaços de alumínio são introduzidos no óxido de alumínio antes do início da fusão. O alumínio conduz bem a eletricidade, portanto, sob a influência da indução, ele se aquece rapidamente e aquece o óxido de alumínio - ele começa a derreter. Agora o alumínio não é necessário, o próprio óxido fundido conduz corrente. E o alumínio desaparece: em altas temperaturas simplesmente queima, transformando-se em óxido de alumínio. E o óxido, naturalmente, não polui os óxidos... Tente resolver um problema simples. Para obter a resposta, você só precisa realizar duas etapas. Primeiro passo: imagine sua solução ideal. Aja como se você fosse um mágico. As coisas obedecem às suas ordens... Segundo passo: pense em como obter a solução ideal sem reconstruir e retrabalhar - com o mínimo de alterações. Problema 33. O BALÃO RELATOU CORRETAMENTE... Em muitas casas, os queimadores a gás funcionam com gás liquefeito. Este gás é armazenado em cilindros metálicos. Se sobrar pouco combustível, o proprietário deve pensar em trocar o cilindro o mais rápido possível. Mas como saber quando o líquido do cilindro está quase acabando? Este problema foi resolvido por funcionários de um departamento de design. Foi necessário encontrar uma maneira simples e conveniente de perceber imediatamente que, digamos, um décimo do líquido permanecia no cilindro. - Medir a pressão do gás? - disse um engenheiro pensativo. - Não, nada vai dar certo. Enquanto houver pelo menos uma gota de líquido no cilindro, a pressão não muda: o gás consumido é reabastecido pela evaporação. - E se você pesar o cilindro? - perguntou outro engenheiro. - Não, talvez isso também não funcione. É inconveniente desconectar continuamente um cilindro pesado, pesá-lo e recolocá-lo... E então um inventor apareceu. “Eu conheço a solução perfeita”, disse ele. - O próprio cilindro deve informar educadamente que resta um décimo do líquido. E ele explicou como obter a solução perfeita. O que você sugere? Observe que você não pode prender tubos de vidro ao cilindro, pois é perigoso.
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