第一章 創造發明概說(1)(2 / 3)

100多年前,花壇是用水泥製成的。純水泥製造的花壇稍遇碰撞就碰壞了,約瑟夫為此煞費苦心。後來,他聯想到植物的根係交叉縱橫,與土壤結合在一起,使鬆散的泥土變得堅固起來。於是,他模仿著用鐵絲編織成交叉縱橫的網狀,再用水泥、砂石澆灌。製成的花壇果然堅固耐用。鋼筋混凝土就這樣誕生了。

二、發明從觀察中來

潤滑油的發明

一天,英國物理學家瑞利家來了幾位客人。他母親上了年紀,端碟子的手因為激動而顫抖,光滑的茶碗在碟子裏輕輕移動,差點兒燙著手。瑞利的注意力被母親手中的茶碗和碟子吸引住了。他注意到,當母親剛開始端茶時茶碗在碟子上很容易滑動,當灑了一點熱茶在碟子裏後,盡管母親的手搖晃得更厲害,碟子傾斜得更厲害,但茶碗卻像粘在碟子上一樣,一動不動。

“這是為什麼呢?”瑞利邊看邊想,甚至忘了身邊還有客人。

後來,瑞利通過不斷地實驗、記錄、分析,對茶碗和碟子之間的滑動得出了這樣的結論:茶碗和碟子看上去十分光潔、幹淨,但表麵總有些殘留的油膩,使茶碗和碟子之間的摩擦力變小。當灑上熱茶後,油膩溶解了,碗碟之間也就變得不容易滑動了。

在這個基礎上,瑞利又研究了油與固體之間摩擦的關係,並提出了他的新見解:油對固體與固體之間摩擦力的大小有很大影響,利用油的潤滑可以減小摩擦。

後來,人們就根據瑞利的發現發明生產了潤滑油,並把它應用到生產和生活實際之中,一直到今天。

觀察發明法

平凡之中會有許多不平凡的現象從人們身邊擦肩而過,人們要想從這些現象中捕捉到什麼有益的啟示,就要像瑞利那樣,用心觀察,大膽思考。這樣通過仔細觀察自然事物,從而思考創造發明出新東西的方法叫觀察發明法。

觀察發明法最主要的是善於從奧妙無窮的大自然中去發掘它蘊藏的發明創造的“種子”,它是最基本的發明技法。任何發明都離不開觀察。

“耐克”運動鞋的發明

美國的尤金市被稱為“跑的中心”,這裏以體育運動特別是田徑運動流行而聞名。這給體育用品的製造和銷售提供了良好的基礎。運動鞋大王耐克公司總部就在這裏。而馳名世界的“耐克”鞋卻是一名叫威廉·德爾曼的教授發明的。

那是1972年的一天,在俄勒岡州立大學任體育係教授的威廉·德爾曼正在家中做飯。他在做烤餅時發現,用帶有一排排小方塊凹凸鐵板壓出來的餅,不僅好吃,且很有彈性。這一發現使威廉教授十分欣喜。長期以來,他一直考慮如何改進運動鞋的彈性,這次發現給了他很大的啟發:如果鞋底模仿餅的做法,把烤過的橡膠壓上去,鞋子的彈性會不會很好呢?他立即放下煎鍋,動手做起實驗來。先對橡膠進行加工,壓出有一排排凹凸小方塊的形狀,然後他把這樣兩塊橡膠釘在他太太的鞋底上。威廉太太十分樂意進行驗證,結果走起路來感覺十分輕鬆,富有彈性。實驗成功了,威廉教授十分高興。接著他便正式開始對運動鞋加以改進,不久,一雙既有彈性又防潮的“耐克”運動鞋研製成功了。“耐克”公司將這一拳頭產品銷往世界各地,很受消費者歡迎。

三、缺點逆用發明法

天津某工廠生產了一種呢料,因著色不一而出現白點,成了次品,使銷售量大減,怎麼辦呢?在走投無路之際,該廠開展了大討論。有人提出要嚴把質量關,消滅白點,減少次品。有人提出擴大白點,幹脆發展和利用這一缺點而開發一種新產品。

因消滅白點難度大,擴大白點容易,該廠擴大白點,為這種新產品取名為“雪花呢”投放市場,居然掀起了一股“銷售旋風”,獲利不少。

缺點逆用發明法

像造紙廠的工人和紡織廠的工人一樣利用產品的缺點開發出一種新產品的方法,叫缺點逆用發明法。

缺點逆用法不是以克服事物的缺點為目的,而是巧妙地利用事物的缺點,化弊為利,獲得發明創新。

“娃娃匙”的發明

上海某工廠原來生產不鏽鋼餐具時年年虧損,重要的原因是廢品太多,特別是湯匙的手柄容易變歪。有位熱心發明的女士在小飲食店吃飯,看見鄰座小孩拿不鏽鋼湯匙攪拌一杯熱牛奶,不一會兒就大聲叫嚷,說湯匙燙手。這一現象頓時使她聯想到廠裏那些歪了手柄的湯匙,能不能利用這些廢品開發一種新產品呢?她想,若將那些柄部壓壞了的湯匙進行再加工,用導熱性能差的材料做個手柄,不是既解決了湯匙燙手問題又解決了廢品利用的問題嗎?於是,她設計出各種各樣的兒童喜愛的木製娃娃頭像作湯匙手柄,然後把那些歪了手柄的湯匙鋸下,再接上“娃娃頭”。這樣,別具一格的“娃娃匙”問世了,它既美觀,又不燙手。經過不斷改進,“娃娃匙”終於成了該廠富有特色的新產品。

四、U型轉向發明

車胎的發明

最早的鐵輪自行車騎起來顛簸得厲害,非常難受。英國醫生鄧洛普的兒子卻非常喜歡騎它,經常摔得鼻青臉腫,有一次還險些喪命。鄧洛普嚇壞了,不準兒子再去騎這玩命的自行車。兒子仍舊偷偷去騎車,照樣被摔得遍體鱗傷。鄧洛普氣得暴跳如雷,恨不得把自行車砸爛。

後來,鄧洛普克製了惱怒和憂慮,轉而去想:“怎樣才能讓兒子騎車不摔跤呢?”一天,他用膠皮水管給花園澆水,忽然想到:“把皮管灌滿水,套在輪子上,不就能減少顛簸嗎?”循著這條思路,他研製出了各種各樣的車胎。

U型轉向發明法

像鄧洛普那樣,在遇到傷腦筋的倒黴事情時,不是發脾氣,講牢騷話,而是轉向思考如何解決問題,使壞事變好事,進行發明創造,就是U型轉向發明法。

運用U型轉向發明法有兩個訣竅:第一是要善於控製自己的情緒,遇到不如意的事,不要總是牢騷發個沒完,而要及時轉向思考如何解決問題;第二是要認真分析出現不如意的事情的原因,研究解決的方法。

檸檬擠汁袋

日本的依藤信雄先生想從檸檬的切口處擠出一些檸檬汁衝飲料,不料檸檬汁卻從旁邊衝出,濺進他的眼睛。他非常惱火,但很快控製了情緒,轉而思考:“怎樣才能使擠出的檸檬汁不濺到眼睛裏去呢?”為此,他展開了深入的研究,並通過多方實驗,製成了一端開口的擠汁紙袋,將檸檬放在紙袋裏,擠出的檸檬汁不再飛濺了。據說,這種檸檬擠汁袋被一家公司以2000萬日元加每售一個提成0、8日元的研製費收購生產,受到消費者的歡迎。依藤信雄的發明,用的也是U型轉向發明法。

五、擴散思維發明法

小小曲別針

1983年7月,在我國首屆創造學學術討論會上,被邀請的日本專家村上幸雄捧著一把曲別針提出了這樣一個有趣的問題:“你知道曲別針有什麼用途嗎?你能說出幾種不同的答案來呢?”人們七嘴八舌地說出了20多種答案。村上告訴大家:他能說出300種以上的答案,人們聽了非常驚訝。此時,更令人驚奇的是我國學者許國泰遞上一張條子,上麵寫道:“關於曲別針的用途,我能說出三千種,三萬種!”

小小曲別針怎麼會有這麼多的用途?真是太神奇了。讓我們一起來看看許國泰是怎樣想出來的。

他把曲別針按重量、長度、顏色、材料等要素分成一組,然後再按數字、文字、音樂、美術、化學等可應用項目分為另一組。將第一組的要素與第二組的項目聯係起來思考,這樣曲別針就馬上成了孫悟空手中的“金箍棒”,變幻出無數種用途來。例如:第一組中的材料與第二組中的數字聯係起來,就能想到,曲別針是用細小的金屬絲彎曲而成的,我們可以把它彎曲成數字及數學符號,世界上有算不完的數學題和計算數字,曲別針都能代替它們;同樣,材料與文字聯係起來想,曲別針就可以做成ABCD……以及無數的英文詞、句;曲別針是金屬製成的,可按不同的比例與幾十種化學元素分別化合,生成的化合物成千上萬……曲別針的用途,真是無窮無盡啊!

在一次招待會上,有西方記者問兼任外交部長的陳毅副總理:“中國最近打下了U—2型高空偵察機,請問用的是什麼武器?是導彈嗎?”遇到這樣涉及機密的提問,一般可以用一句“無可奉告”或其他的話來回答,陳毅卻舉手在空中做了一個動作,告訴記者說:“我們是用竹竿把它捅下來的呀!”這樣一個幽默的回答引起一陣哄堂大笑。記者們在笑聲中被陳毅副總理的智慧折服了。這件事反映了陳毅副總理在外事活動中隨機應變以及靈活性、獨創性的高超智慧。

企業家寺田千代給公司取了個便於顧客在電話簿上查找的名字——阿托搬家中心,她又選了一個讓人過目不忘的號碼——0123,並委托德國的公司專門設計一種新型的搬家用車,使搬家成了“令人輕鬆愉快的旅行”。寺田千代還考慮到,顧客在搬家時不免會有許多相關的雜事需要處理。比如,新居的室內設計、裝修和陳設,室外環境的清掃和消毒,處理丟棄的廢舊物品等眾多繁瑣的大小事項,她的“阿托搬家中心”全都可以代為辦理。據統計,該公司圍繞“搬家”這一中心事物朝四麵八方擴展,確定了300多個服務項目,結果使公司很快地由小型企業發展成為全國性的中型企業。

六、聯想發明法

爬電杆的自行車

前蘇聯曾有一所發明學校,該校在對學員進行聯想綜合訓練時,每人發一本帶照片的商品目錄,要求任意翻出兩頁後,對上麵的商品進行強迫聯想。一個學員翻到的兩個商品是自行車和電線杆。他強迫自己把這風馬牛不相及的兩件物體聯係起來,結果發明了一種能爬電線杆的自行車,代替了用腳鉤爬杆,使電工爬杆實現了機械化。

新型粘合劑

一般發生骨折後,為了使骨折部位得到固定,需要通過手術植入一根不鏽鋼釘。用這種方法治療,患者除需忍受開刀的痛苦之外,還有被感染的危險,鋼釘有可能對骨頭造成創傷,並且病人要過半年才能行走,遇到陰雨天,傷口還會隱隱作痛。研究新型材料的科學家亨利偶然從郵票背麵的膠水受到啟發,他想:膠水能粘木材、塑料甚至鋼鐵,難道不能粘骨頭嗎?

他經過幾千次試驗,終於研製出一種新型粘合劑!隻要10分鍾就能迅速固化,把骨骼連起來,而且病人隻要一個星期就能下床活動。今天,這種神奇的方法已經被美國、荷蘭和瑞典等發達國家采用了!

新型手表

現代產品的美學功能日趨增強,發明創造者運用想象在設計方麵尋求突破。例如手表,除了從技術上考慮不同原理的新型手表外(新型石英電子表、化學能動手表等),還開發了許多裝飾手表。

裝飾手表的造型有三角形、月牙形、星形、葉形等,比傳統表殼的圓形、橢圓形、菱形更新更有變化。表針采用刀叉、鉛筆、蜘蛛等造型,表帶的形狀也新穎別致。

通過想象,開發出更多新型的手表,在經濟繁榮的今天,婦女、兒童可以擁有多隻手表,以適應不同的場合和服飾的需要。兒童可以變換手表,使手表具有玩具功能。在當前國際手表市場不景氣的情況下,緊隨時裝潮流的裝飾性“時裝表”卻能暢銷。

免疫蔬菜

100多年前,可怕的霍亂病在非洲大流行,奪走了無數人的生命。後來,人們用抗生素控製了霍亂。誰知,許多年以後,霍亂再次在非洲出現,並且霍亂病菌已經對抗生素產生了耐藥性。科學家們隻好另辟蹊徑,尋找防止霍亂發生的有效方法。他們想到了注射疫苗,可貧窮的非洲,許多人連便宜的疫苗也注射不起!

怎樣才能找到一種對付霍亂既有效又實惠的辦法呢?身為園藝師的美國生物學家海因想到了植物,能吃的植物,如果能把霍亂抗原植入能吃的植物中,人吃了以後不就能預防霍亂了嗎?

順著這一思路,海因成功地培育出含有霍亂抗原的植物,而且人吃後果然獲得了抵禦霍亂的免疫力!

科學家們受到海因的啟發,很快又培育出能預防肝炎、白喉等病的蔬菜。可以預料,到下個世紀將會有更多的植物疫苗。那時,人們在餐桌上就能預防各種疾病!

尋找水源

非洲南部卡拉哈裏沙漠邊緣,人們為缺水傷腦筋,但他們發現狒狒卻不因缺水而遠走他鄉,估計狒狒能找到水源。他們想辦法抓住狒狒,把它拴到樹上,不但不給它水喝,還給它喂鹽,使它渴得要命,然後把它放跑。於是狒狒就像一匹脫韁的野馬,不管後麵是否有人跟著,一下子鑽進一個山洞,撲向流淌的清泉,大口大口地喝起來。於是,跟蹤它的人們終於找到了所需要的水。