Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2008 №1

Выставка изобретений KINPEX 2007

Уразаев Владимир


Автор статьи предлагает вниманию читателей репортаж с выставки изобретений KINPEX 2007, состоявшейся в декабре прошлого года в Южной Корее.

Катюша

Посмотрите, пожалуйста, на фотографию (рис. 1).

На ней изображена гордость российского (советского) народа - легендарная <катюша >. В годы Второй мировой войны это многоствольное реактивное орудие сеяло страх в рядах фашистских захватчиков.

А теперь переведите взгляд на следующую фотографию (рис. 2). На ней вы увидите гордость другого народа (корейского) - прототип легендарной "катюши". Это не только прототип, но и реальное многоствольное реактивное орудие, которое принимало участие в боях на иных фронтах пять (!) веков назад.

Рис. 1. "Катюша"
Рис. 2. Корейский вариант "катюши"

Если проводить сопоставительный анализ этих двух изобретений, то отличия можно обнаружить только в техническом уровне исполнения их отдельных составляющих. В <катюше > - реактивный снаряд, в ее прототипе - стрела с пиропатроном. А в остальном... Корейцы не только гордятся своими прошлыми достижениями на изобретательском поприще, но и активно работают в области созидания принципиально нового в настоящем. Свидетельство этого - шестое место в мире по количеству ежегодно регистрируемых патентов. Один раз в два года в Сеуле проводится крупнейшая в Азиатском регионе международная выставка изобретений.

Выставка изобретений

Последняя такая выставка была в 2006 году [1]. В 2007 тельную паузу и провести выставку изобретеВ 2007 году Корейское агентство по интеллек-ний чуть меньшего масштаба (Korea Invention туальной собственности (Korean Intellectual Patent Exhibition 2007 - KINPEX 2007) (рис. 3). Property Office) решило заполнить столь дли-Этой выставке и посвящена данная статья.

Рис. 3. KINPEX 2007

Методисты

В последнее время появилось множество новых профессий. Например, профессия технического писателя. Технический писатель - это тот, кто просто и доступно (даже для пожилого человека) может рассказать о сложном - теории относительности, Интернете, нанотехнологиях и о многом-многом другом. Мир не только бесконечен, но и бесконечно сложен. Появление профессии технического писателя - логическое продолжение другой профессии - методиста. Такая должность уже давно фигурирует в штатных расписаниях школ и высших учебных заведений. Методист - по сути дела посредник между теми, кто знает слишком много, и теми, кто знает слишком мало, чтобы понять это много. Как оказалось, методист - это еще и посредник между теми, кто хочет продать, и между теми, кто может купить. Как просто, наглядно и эффектно преподнести потенциальному покупателю нужные (и даже ненужные) достоинства своей продукции? Устройства для склеивания полимерных пленок известны и широко используются в промышленности при упаковке различных изделий и продуктов. Это обычные нагреватели, которые переводят термопластичные пленки в месте <склеивания> в вязкотекучее состояние. На рис. 4 показана работа такого миниатюрного мобильного устройства. Эта демонстрация сродни фокусу. Почему? Питается это устройство от обычных пальчиковых батареек. В этом нет ничего удивительного. Площадь нагрева - минимальна. Температура нагрева для обычной полиэтиленовой пленки не так уж высока. Значит, и энергопотребление небольшое.

Рис. 4. Миниатюрное мобильное устройство для склеивания пленки

Устойство способно склеивать и одновременно разре зать. В этом тоже нет ничего удивительного - достаточно подобрать определенную форму сечения склеивающих ножей. Удивительно то, что это устройство может склеивать и разрезать сквозь разделительный слой жидкости! Понадобится ли это кому-нибудь и когда-нибудь на практике? Вопрос открытый. А вот запомнится такая эффектная демонстрация многим и надолго. POSCO - одна из крупнейших южнокорейских компаний [2]. Металлургическая и прочая <тяжелая> промышленность придают устойчивость этой фирме. В течение последних лет стоимость ее акций движется вверх. Что нельзя сказать об акциях компаний, делающих ставку преимущественно на электронику. Миниатюрное устройство можно просто и эффектно демонстрировать на любой выставке. Металлургическую домну на выставку не принесешь. Поэтому приходится изобретать иные методические подходы. Что такое зеркало? Это всего лишь стекляшка, на которую нанесен светоотражающий слой. Такой стереотип сформировался уже давно. А ведь зеркало может быть и другим. Отполированная металлическая пластина - тоже зеркало. Такого рода сувенир уже ассоциируется с областью деятельности POSCO. Нетрудно догадаться, что находится на обратной стороне этого сувенира - реквизиты этой компании. Жаль, что в зеркальце смотрятся в основном представительницы слабого пола. Тяжелая индустрия явно не входит в зону их жизненных интересов. Но ведь у них есть мужья, поклонники...

Без фокусов

Компания Samsung, чтобы привлечь внимание к своей продукции, не нуждается в фокусах. Ее достижения говорят сами за себя. Как правило, эта компания предпочитает участие в специализированных выставках, считая их более продуктивными. Появление ее экспонатов на выставке изобретений можно расценивать как дань уважения по отношению к ее организаторам и к делу, которым они занимаются. Неизвестно, сколько изобретений спрятано внутри тех экспонатов, которые были представлены на суд зрителей. Уверенно можно сказать, что их очень много. Изобретенияспособы, в отличие от изобретений-устройств, как правило, невозможно увидеть и потрогать. Хотя конечный продукт, например микросхему, потрогать можно. Расскажу лишь о нескольких экспонатах. Незадолго до проведения выставки в российских средствах массовой информации появились сообщения о том, что наконец-то Россия вошла в число 7 стран, обладающих 180-нм технологией изготовления микросхем [3]. Почему-то в числе этих стран не оказалось Южной Кореи.

Рис. 5. Экспонат № 1. Полупроводниковая пластина

Судя по экспонатам вы ставки, да и не только по ним, она владеет даже 40-нм технологией (рис. 5). Компания Samsung стремится стать лидером. В некоторых областях техники воплотить мечты в реальность ей уже удалось. В первую очередь следует упомянуть о микросхемах памяти. Когда-то компьютерный жесткий диск называли еще и винчестером. Первый накопитель на жестких магнитных дисках имел 30 цилиндров (дорожек), каждый из которых был разбит на 30 секторов. Калибр 30/30 имела и американская автоматическая винтовка - винчестер. Но использование этой аналогии давно стало неактуальным. Похоже, в ближайшее время станет неактуальным и само название накопителя - <жесткий диск>. Точнее, в данном случае отойдет в прошлое слово <диск>. Компания Samsung уже приступила к массовому производству твердотельных накопителей (SSD) типоразмера 1,8., которые имеют емкость 64 Гб (рис. 6).

Рис. 6. Экспонат № 2. Твердотельный накопитель

Итак, жесткий диск становится все более и более жестким. А вот экран монитора наоборот - приобретает гибкость. Подтверждает это следующий экспонат (рис. 7).

Рис. 7. Экспонат № 3. Гибкий дисплей

На любой выставке очень эффектно смотрятся плоские панели современных телевизоров. Иногда преимущества новой модели удается показать в рамках одного экрана. Например, на одной половине экрана дается изображение по старой технологии, а на другой - по новой. Здесь (рис. 8) реализовать такое решение по техническим причинам, видимо, не удалось.

Романтики

Затрудняюсь ответить, имеет ли компания Samsung отношение к реализации еще одного корейского проекта в области цифрового телевидения. Однозначно могу сказать лишь то, что проект этот масштабный во всех отношениях. До такой степени масштабный, что его невозможно перенести и разместить внутри помещения. Этот "телевизор" размещается в восточной части Сеула на рукотворной реке Cheonggye Stream (рис. 9).

Рис. 9. Телевизор-водопад

В данном случае применяется проекционный вариант цифрового телевидения. Оригинальность этого технического решения заключается в том, что экран <телевизора> жидкий, да еще и подвижный. Это поток воды - водопад. Оригинально и использование этого телевизора-водопада. На нем демонстрируются видеоролики с запечатленными на них признаниями в любви и предложениями о свадьбе. Любой человек может направить такую романтическую видеозапись, и она будет показана на <Стене предложений и признаний> [4]. Не вызывает сомнения, что вероятность услышать <нет> при таком ва рианте признания значительно уменьшается. Хорошо это или плохо - это уже философский вопрос.

Сеульская мэрия планирует полностью "оцифровать" Cheonggye Stream. В ближайшем будущем в этой любимой жителями Сеула зоне отдыха появятся <башня света>, подиум для проведения на воде демонстрации мод и многое другое.

Мифы

На улицах корейских городов очень часто можно увидеть людей с повязками-респираторами на лице. Советские, да и российские журналисты очень часто истолковывали эти повязки как защиту от токсичных газов, выделяемых автомобилями. Однако, при более детальном рассмотрении, оказалось, что причина в ином. Чаще всего такие повязки появляются в то время, когда очень высока вероятность респираторных заболеваний. Еще более детальные исследования позволяют сделать вывод о том, что по количеству выделяемых <отравляющих веществ> отечественный грузовик КАМАЗ с плохо отрегулированной системой питания (обычное явление) эквивалентен сотне корейских легковых автомобилей. Поэтому применение респираторов для защиты от выхлопных газов автомобилей, как это ни печально, гораздо более актуально для России.

Рис. 10. NOSK защитит ваш нос
ис. 8. Экспонат № 4. Жидкокристаллическая плоская панель. Как было и как стало

И все же, независимо от причин их использования, повязки-респираторы не украшают никого. Как быть? Один из вариантов решения проблемы (повязка должна быть и повязки не должно быть) показан на рис. 10. <> Фильтрующие элементы перемещаются в то место, где они необходимы, а именно в нос. Чтобы эти элементы случайно не попали дальше, они объединяются легкой пластиковой перемычкой. В дополнение ко всему фильтрующие элементы NOSK [5] выполнены в виде эластичных <грибков>, способных изменять свою форму. В рабочем состоянии (фильтрация вдыхаемого воздуха) они полностью перекрывают ноздри. В нерабочем (выдох) отработанный воздух выходит, минуя фильтры. Видимый элемент - всего лишь пластиковая и к тому же прозрачная перемычка. О повязке-<парандже > можно забыть.

Сопричастность

В процессе патентования изобретения не так просто бывает доказать, что оно соответствует критерию <изобретательский уровень>. Очень уж он субъективный. Гарантию может дать только наличие синергетического эффекта. Математически синергетический эффект можно выразить следующей формулой: 2 + 2 = 5. Или, иначе, отличительные признаки вашего изобретения при сложении должны давать сверхэффект. Рассмотрим c точки зрения <патентоспособности > корейский ресторан. Задача обслуживающего персонала - получить максимальную прибыль. Задача посетителя - получить максимум удовольствия.

Рис. 11. Бифункциональный стол

Как объединить эти задачи на изобретательском уровне (с получением сверхэффекта)? Решение очень простое - переложить часть работы обслуживающего персонала ресторана на посетителей, но сделать это так, чтобы последние получали от этого удовольствие. Клиентам предложено самим принять активное участие в приготовлении пищи. Посередине стола, как правило, находится мини-печь (электрическая, газовая или др.). Задача официанта - донести, задача посетителя - приготовить. В итоге обслуживающий персонал экономит время (деньги). А посетители имеют возможность приготовить пищу, учитывая собственные предпочтения, да еще и получить удовольствие от сопричастности к процессу. Сравните: шашлык, приготовленный на природе собственными руками, в сто крат вкуснее того, который подается в ресторане.Есть спрос - есть и предложение. На фотографии (рис. 11) вы можете увидеть один из вариантов такого бифункционального стола.

Горячее сердце

Приготовление пищи, независимо от того, в каком месте оно осуществляется, требует ее нагревания. А вот компьютер, точнее, его сердце - главный процессор, требует наоборот охлаждения. Причем все более и более настойчиво. Вариантов решения этой проблемы множество. На выставке KINPEX 2007 был предложен еще один [6]. Суть этого технического решения показана на рис. 12. Дополнительных пояснений, думаю, не требуется. По мнению разработчиков, централизованное снабжение главного процессора <забортным > воздухом позволит не только повысить эффективность охлаждения, но и уменьшить шумность работы, радиопомехи, накопление пыли (используется фильтр).

Рис. 12. Система охлаждения главного процессора компьютера

Может быть, и так. Только очень уж близко друг от друга расположены входное и выходное отверстия воздуховода. Поэтому эффективность этого решения сильно зависит от размера и конфигурации помещения, ближайшего окружения компьютера и т. д.

Женская доля

Исторически сложилось так, что изобретательство - это мужское дело. Фамилии с женскими окончаниями не так уж и часто встречаются в патентной базе изобретний любой страны. Чаще всего изобретательниц можно встретить среди <белых халатов>. Химия, биология - это те области науки и техники, где представительницы слабого пола имеют значительное численное превосходство. Бывает и так, что количество переходит в качество. Под качеством в данном случае понимаются патентные заявки. Мужчины на "женские" изобретения обычно смотрят свысока. Чуть изменился состав композиции - чуть изменились ее свойства. Ну и что? Вот автомат Калашникова - это да! Хотя, если говорить об изобретательстве чуть шире, есть еще одна область со значительным женским превосходством. Изобретать склонны в основном мужчины, а вот оценивать их изобретения - женщины. Слову <патентовед> уже давно пора изменить род - на женский.

Рис. 13. Стенд корейской ассоциации женщин* изобретателей

В Южной Корее не празднуют день 8 Марта. Но, как оказалось, в этой стране женщины имеют собственную женскую организацию изобретателей (Korea Women Inventors Association) (рис. 13). Что лучше? На этот вопрос могут ответить только женщины.

Источник вдохновения

В чем заключается источник вдохновения корейских изобретательниц мне, к сожалению, выяснить не удалось. Стенд почему-то пустовал. А источник творческого вдохновения изобретателей-мужчин удалось обнаружить по соседству. На рис. 14-17 показана в динамике логика развития обыкновенного унитаза. Проблема заключается в том, что это древнейшее изобретение человечества согласуется в большей степени с анатомическими особенностями женского тела, чем мужского. Как следствие, последние часто вынуждены слышать незаслуженные упреки от первых. Из сопоставления рис. 14 и 15 можно понять, как мужчины-изобретатели сумели разрубить гордиев узел. Техническое противоречие этой изобретательской задачи было разрешено во времени и в пространстве.

Рис. 14. Унитаз-гибрид (положение 1)
Рис. 15. Унитаз-гибрид (положение 2)
Рис. 16. Усовершенствованный унитаз-гибрид (положение 1)
Рис. 17. Усовершенствованный унитаз-гибрид (положение 2)

Эти фотографии были сделаны год назад на Сеульской международной выставке изобретений. Следующие фотографии (рис. 16, 17) - на KINPEX 2007. Они свидетельствуют о том, что корейские изобретатели не стояли на месте. Вместо металла - пластик, выступающие подвижные элементы конструкции <ушли > внутрь, в лучшую сторону изменился дизайн. То ли еще будет!

Нанотехнологии

Обыкновенный сифон - не менее древнее изобретение человечества. Уточню, что речь идет о том сифоне, который является преградой для плохого запаха на кухне и в туалете. Это изобретение, как и многие другие выдающиеся изобретения человечества, предельно просто: "колено" + гидрозатвор. Усовершенствовать древнейшие (очень простые) устройства, как правило, сложно, но можно. Преграда для плохого воздуха, оказывается, может быть реализована без применения <колена> и даже почти без использования воды (рис. 18) [7]. Это устройство также предельно простое и состоит из круглой полимерной трубки, в нижнюю часть которой вставлена тонкая пластина из стали с пружинящими свойствами. В исходном состоянии (нет воды) эта пластина изменяет форму сечения трубки из круга в линию, перекрывая путь плохим запахам. Под действием веса воды трубка приобретает округлую форму, а вслед за ней "округляется" и пластина. Путь воде открыт. После прекращения подачи воды пластина, выпрямляясь, вновь перекрывает отверстие. Гидрозатвора в таком "сифоне" в обычном понимании этого слова нет. Однако остатки воды все-таки выполняют функцию дополнительного уплотнения. Пленка, из которой изготовлена трубка, очень тонкая. Она может слипаться за счет поверхностных сил смачивания. При этом реализуются своеобразные плоские капилляры, заполненные водой (прямая аналогия с наноструктурами типа "квантовая яма").

Многофункциональность

Кто-то работает над усовершенствованием сифона, используя при этом "нанотехнологии", а кто-то повышает его функциональность. Начну с небольшого лирического отступления. Бывают серьезные изобретения - таких большинство. Реальный пример - сифон без "колена". Здесь разрешаются реальные технические противоречия. Бывают анекдоты, шутки, карикатуры и т. д. В этих юмористических решениях, как правило, разрешаются психологические противоречия - между насмешкой и сочувствием [8]. А бывают изобретения, в которых одновременно разрешаются и техническое, и психологическое противоречия.Как правило, при пожаре большинство людей погибает не от огня, а от отравления угарным газом. Где взять чистый (свободный от окиси углерода) воздух в задымленном помещении? Посмотрите на рис. 19 и согласитесь с тем, что только в унитазе. Точнее, чуть дальше - в тех самых канализационных трубах, из которых в помещение может попасть плохой запах. А проникнуть в них можно через унитаз и сифон. Когда стоит вопрос о жизни или смерти, о плохом запахе можно и забыть! В этом техническом решении сифон (гидрозатвор) непроницаем и одновременно проницаем. Функциональность сифона можно увеличить и иными (серьезными) способами.

Рис. 19. Как спастись при пожаре
Рис. 20. Утилизатор SinkMaster SM*800

Около 50% жилых домов в США оборудовано утилизаторами бытовых отходов - диспоузерами [9]. Диспоузер (disposer) - это измельчитель пищевых отходов. Этот электрический прибор монтируется непосредственно под раковину и соединяется через сливное отверстие и сифон (!) с канализацией. Механически измельченные пищевые отходы уходят в канализацию вместе с водой. Таким образом, отпадает необходимость выноса пищевых отходов из дома и даже уменьшается засорение канализационных труб, поскольку они меньше покрываются жировыми загрязнениями. В Южной Корее отношение к пищевым отходам более "трепетное". Остатки пищи в массовом порядке собираются для повторного использования. Поэтому и утилизация осуществляется принципиально иным способом. Утилизатор SinkMaster SM-800 (рис. 20) не измельчает, а прессует пищевые отходы, удаляя из них только жидкую составляющую.

Принцип равноудаленности

При проведении медицинского осмотра в Южной Корее заполняют анкету. Один из ее вопросов: "Как часто вы чистите зубы?". Правильный ответ - не менее 5-6 раз в день. Еще чаще - не возбраняется, а только приветствуется. Южная Корея - очень маленькая страна. Ее без труда можно "разместить" в пределах Московской области. В то же время ее население - около 50 млн человек. И если у вас возникает желание найти более-менее уединенное место для отдыха, то приходится использовать принцип равноудаленности. Имеется в виду равноудаленность от "rest room". Настоящий кореец и часа не сможет прожить без манипуляций с зубной щеткой. Ничто не вечно. Не исключено, что в ближайшее время любимая зубная щетка уйдет на второй план. Корейская компания Yae Hyang Farm Co. представила на выставке свое изобретение из области восточной медицины - чай из цветов хризантем (рис. 21). Изобретение уже внедрено. Плантации цветов хризантем реально возделываются в Стране утренней свежести. Среди многочисленных достоинств такого чая можно обнаружить и дезинфицирующее действие.

Рис. 21. Чай из цветов хризантем

Навстречу солнцу

Южная Корея относится к энергозависимым странам. Резкое увеличение цен на нефть - благо для России и <удар под дых> для Южной Кореи. Силу удара несколько смягчает географическое положение. Зимняя температура лишь слегка перешагивает нулевую отметку. Большая часть осадков (до 80%) выпадает в июне-июле. Зима - бесснежная и солнечная. Использование солнечной энергии - одно из направлений на нелегком пути обеспечения энергонезависимости страны. Причем, об этом можно говорить не только в сослагательном наклонении. Утрируя, можно сказать, что большая часть корейцев живет в домах со стеклянными стенами. Поэтому яркое зимнее солнце не только светит, но еще и греет. Следующий шаг навстречу солнцу прогнозируем: интенсификация разработок в области преобразователей-накопителей солнечной энергии - солнечных элементов (рис. 22).

Рис. 22. Солнечные элементы

В очень маленькой стране на научно-исследовательские работы в области энергетики в 2007 году затрачено около одного миллиарда долларов. Это мало, по сравнению с США и Японией. И в то же время эта цифра соизмерима со всеми затратами на науку в очень большой стране - России.

Динамизация

Говорят, что динамизация - один из законов развития техники [11]. Правда, линия развития жесткого диска (смотрите выше) реализуется с точностью до наоборот. Бывает и так. На этот случай у сторонников закономерностей "за пазухой" спрятан другой закон - закон перехода на микроуровень. Существует еще один закон развития техники - закон появления и разрешения (преодоления) технических противоречий. Рассмотрим подробнее небольшую изобретательскую задачу с позиции этого закона. Речь пойдет о ручной газонокосилке. Это устройство - по сути дела обычная дрель с режущей насадкой. В чем же заключается ее противоречие? Вроде все на месте и работает как нужно. Противоречий, если постараться, можно найти очень много. Остановимся лишь на одном. Если в качестве режущего инструмента используется насадка с леской, то такой инструмент достаточно безопасен в применении, но недостаточно эффективен, когда вам хочется скосить не только траву, но и кустарник. Если же в качестве режущего инструмента используется нож (остро заточенный), то такая газонокосилка все сметает (срезает) на своем пути, но возникают проблемы из области безопасности. С таким же успехом она может срезать и ноги, отскочив от камня. Спрогнозировать вероятность такого столкновения в густой траве почти невозможно. На практике используются оба варианта. Но они не самые лучшие. Как быть? Сформулируем другое противоречие - физическое. Оно звучит следующим образом: нож должен быть жестким и должен быть мягким. Его можно разрешить, используя стандартный прием: разнести противоречивые требования во времени. Нож должен быть жестким в процессе работы и должен быть мягким при столкновении с камнем. Отсюда уже недалеко и до реального решения: нож должен быть динамичным. Как разрешено это противоречие, можно увидеть на фотографии одного из экспонатов выставки (рис. 23).

Рис. 23. Динамичный нож для газонокосилки

Изобретатели использовали внутренние ресурсы изделия (центробежные силы). Ножи закреплены на насадке не жестко, а с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Во время работы они отбрасываются центробежными силами в рабочее положение и срезают все на своем пути не хуже обычных жестких ножей. При столкновении с камнем ножи сдвигаются и <ласково > обходят камень. Использование такого изобретения именно в Южной Корее не удивительно. Примерно 70% ее территории - горы. Что такое чернозем, здесь не знают, точнее, никогда не видели. А камней - более чем достаточно.

Взгляд в будущее

Слово "динамичность" неразрывно связано и с экономическим развитием Южной Кореи. Deutsche Bank недавно опубликовал доклад "Мировой центр экономического роста 2020" [12]. В этом докладе делается вывод о том, что центр "экономического притяжения" инвестиций к 2020 году переместится из Европы и США в азиатские страны. Среди основных факторов, поддерживающих стремительный рост экономики стран Азии, выделяются рост населения, рост инвестиций и открытость рынков. Можно сказать, что <азиатские тигры > приготовились к очередному прыжку. Символично появление среди экспонатов выставки тренажера с аналогичным названием <Тигр> (рис. 24).

Рис. 24. Тренажер "Тигр"
Рис. 25. Скоро Новый год

И в заключение еще одна фотография, сделанная в непосредственной близости от места проведения выставки (рис. 25). Это будущее Южной Кореи, в том числе и ее изобретательское будущее. И это будущее еще верит в существование Деда Мороза (Санта Клауса). Настоящему остается ему только позавидовать.

Литература

  1. Уразаев. В. Сеульская ярмарка изобретений // Компоненты и технологии. 2006. № 12.
  2. http://www.posco.co.kr
  3. http://www.novayagazeta.ru/data/2007/ color49/10.html
  4. http://www.koreatimes.co.kr/www/news/nation/ nation_view.asp?newsIdx=16090&categoryCode=117
  5. http://www.samjoung.com
  6. http://www.loe.co.kr
  7. http://www.odorstop.co.kr
  8. http://www.urazaev.narod.ru
  9. http://www.chistaya-kuhnya.ru/
  10. http://www.sinkmaster.net
  11. http://www.altshuller.ru
  12. http://primamedia.ru/news/show/?id=26971

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Сообщить об ошибке