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1、 TRIZ 创 新 与 应 用 论 文 课题：变害为利原理的应用 学生：何佑纲 学号：20134344 TRIZ意译为发明问题的解决理论。TRI成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解。它不是采取折衷或者妥协的做法，而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开发过程， 而不再是随机的行为。实践证明，运用TRI，可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品. 通过下面一个金鱼法的简单应用，让我们来了解一下TRI中创造性问题分析方法在现实问题解决中的应用。埃及神话故事中会飞的魔毯曾经引起我们无数遐想，那么我们不妨一步
2、步分析一下这个会飞的魔毯。现实生活中虽然有毯子，但毯子都不会飞的，原因是由于地球引力，毯子具有重量，而毯子比空气重。那么在什么条件下毯子可以飞翔? 我们可以施加向上的力，或者让毯子的重量小于空气的重量，或者希望来自地球的重力不存在。如果我们分析一下毯子及其周围的环境，会发现这样一些可以利用的资源，如空气中的中微子流、空气流、地球磁场、地球重力场、阳光等，而毯子本身也包括其纤维材料，形状、质量等。那么利用这些资源可以找到一些让毯子飞起来的办法，比如毯子的纤维与中微子相互作用可使毯子飞翔，在毯子上安装提供反向作用力的发动机，毯子在没有来自地球重力的宇宙空间，毯子由于下面的压力增加而悬在空中（气垫毯
3、），利用磁悬浮原理，或者毯子比空气轻。这些办法有的比较现实，但有的仍然看似不可能，比如毯子即使很轻，但也比空气重，对这一点我们还可以继续分析。比如毯子之所以重是因为其材料比空气重，解决的办法就是采用比空气轻的材料制作毯子，或者毯子象空中的尘埃微粒一样大小，等等。通过上面一个简单分析过程，我们会发现，神话传说中会飞的毯子逐渐走向现实，从中或许我们可以得到很多有趣甚至十分有用的创意。这个简单的应用展示了金鱼法的创造性问题分析原理：即它首先从幻想式构想中分离出现实部分，对于不现实部分，通过引入其它资源，一些想法由不现实变为现实，然后继续对不现实部分进行分析，直到全部变为现实。因此通过这种反复迭代的办
4、法，常常会给看似不可能的问题带来一种现实的解决方案。可以看出，TRI中的这些创造性思维方法一方面能够有效地打破我们的思维定势，扩展我们的创新思维能力，同时又提供了科学的问题分析方法，保证我们按照合理的途径寻求问题的创新性解决办法。TRIZ有四十大创新原理，包括变害为利、辅助、多孔材料等等，在各个领域都有重要应用，今天我的讨论课题便是变害为利原理的应用创新。 发电，除了利用太阳能、沼气等东西，有些同学异想天开，用噪声发电。众所周知，噪声也是声波震动的一种，他们就想到利用声波震动进行发电，既创造了新能源，又实现了“变害为宝”，这是TRIZ原理的一个重要应用。能发电的不只有噪声，还有“鞋子”。在鞋底
5、内装上压电陶瓷发电机，通过压电陶瓷将人体走路时鞋底碰击地面产生的部分机械能转换为电能，通过充电电路将这些电能储存于蓄电池中，这样所产生的电，可以用于手机充电。噪声主要来源于城市的道路、车站、码头、机场、体育场和工地。为了减少噪声对市民健康的危害，一些城市在噪声源的周围（比如道路两旁）安装了隔音屏。但是，隔音屏的效果并不好，因为它们只能阻挡噪声向周边扩散，而不能有效消除噪声。英国剑桥大学研究人员对隔音屏进行研究后发现，当噪声冲击隔音屏时，会让隔音屏产生轻微的振动，会产生危害性更大的次声波。目前，韩国研究人员金智勋等人利用剑桥大学的研究成果，并利用人耳吸收声波的原理，制造出了仿照人耳吸收声音的鼓膜
6、的噪声发电机。这种发电机是一种名为“声雷”（Sonea）的概念机，外表像一个盒子，长宽各45厘米，厚8厘米，净重7公斤。这个概念机内储存有碳酸盐、丙烯腈等化学物质，可以将噪声冲击波对仿生鼓膜的振动能转化为化学能储存起来，当和电器相连时就可释放出电能。“声雷”发电机可以利用带状的电源线相互串联在一起，也可以按照需求进行组装，尽可能地吸收更多的噪声。它们就像是一些特大号的电池一样，在需要的时候可以释放出电能，目前已经可以为手机、电视机和笔记本电脑等电器供电。研究人员希望进一步改进它们的发明，希望能把长段的隔音屏改造为“声雷”发电机。研究人员表示，噪声的能量是很大的，一架噪声达到160分贝的喷气式飞
7、机在20米之内的噪声功率可达到10千瓦，也就是说1小时可以发10度电。如果在机场安装噪声发电机，每天飞机起降产生的电能十分可观。在上海体育场观看比赛或演出，8万人一起欢呼或鼓掌，产生的能源是相当大的，噪声发电机可以有效利用这些能源。 噪声达到140dB的大型鼓风机，其声功率约为100W，这自然引起科学家的兴趣，他们发现人造铌酸锂具有在高频高温下将声能转变为电能的特殊功能。科学家们还发现，当声波遇到障碍物时，声能会转化为电能。可见利用噪声发电指日可待了，TRIZ创新原理的重要应用在此得到了很好的体现。 说到发电，很多变害为利的应用都是走的这条途径，瓦斯发电则也是一种新型医用。 7月中旬，陇原环保
8、世纪行记者团走进靖远煤业公司一家非煤能源企业。一个外表涂成天蓝色的巨大钢罐，引起大家浓厚兴趣。矿领导介绍说，罐内储存的“宝贝”，是从矿井煤层中采出的瓦斯气！ 储气罐旁边，是这家企业的生产控制区。在这里，经压缩、三重过滤、加压的洁净瓦斯气，被送往汽轮发电机组转换为电能，源源不断地输入生产电网。 “用瓦斯发电节约能源，所以企业以谐音取名为白银市洁能热电有限公司。”洁能公司总经理吴晓刚指着工艺流程图说：“平时，发电余热经水冷却系统供矿工洗澡；到了冬季，余热则为矿工家属院住宅楼供暖。” 瓦斯的主要成分是一氧化碳。因为其危害矿井安全，多年来被看作煤炭开采中的包袱。洁能公司的瓦斯，采自魏家地煤矿。该矿煤炭
9、地质储量2.76亿吨，瓦斯储量28.58亿立方米，属煤与瓦斯突出矿井。1989年投产之初，瓦斯被作为废气从井下抽出，直排大气，既污染环境，又浪费了宝贵的矿产资源。2002年，靖煤公司为提高资源利用率，派人赴山西阳朔等地取经，投资兴建了瓦斯发电项目。目前，洁能公司每天从井下抽采瓦斯3.2万立方米，可发电3.5万千瓦时。 全年1000万立方米的瓦斯气用来发电，取得了较好的经济效益。 靖煤公司节约资源，变废为宝，走可持续发展之路的事例还有很多。 宽阔的人工湖面微波荡漾，在烈日下送来阵阵凉风。矿长许继宗对记者说，湖水的来源，其实是煤炭开采中抽上来的含煤地下水。这些“废水”在湖内沉淀后，被大水头煤矿用于
10、厂区绿化和单身楼厕所的自动抽水马桶使用，年节水达上万立方米。 节水、发电、减排，TRIZ变害为利原理的应用达到了如此之好的效果，从源头到最终的废物全都被利用起来造福人民，必然能够更好的更持续健康的发展产业。 除此之外，二氧化碳想必是人人都了解的人体及各种动物呼出的废气，甚至由于二氧化碳的超标，已经形成；了全球的温室效应，致使冰川融化、海平面升高、全球气温骤升等诸多危害。可是当利用TRIZ变害为利原理去分析，不难发现，二氧化碳也有着诸多的好处。 比如：人工降雨、食品加工、冷冻剂的制作、灭火、促进植物生长、水处理等等等等，可以说应用很多，在一些领域有着不可替代的重要作用，只要我们利用好二氧化碳，并
11、注意节能减排工作，多植树种草，退耕还林，在将来的某一天有可能二氧化碳将变成人类不可缺少的重要资源。 在当今的发电产业方面，很多都应用了TRIZ变害为利原理，例如利用废水发电、废物发酵发电、废气体发电，甚至噪音发电，都是利用人类社会中的产生的一些废物来重新加以利用和转化，使之再次造福人类，这类产业的发展前景个人觉得很好，从以下几方面原因预测：1、 原料来源。原料是社会中的废物,废气等,来源很广,成本低,经济效益好.2、 社会欢迎度.因为是废物利用,帮助社会减少了污染,绿化环境,有益人们的生活,社会接受度高,发展更好.3、 收益高.由于成本低,在处理之后发电效益更高.4、 形成产业链.由于可以利用
12、废物发电,很多时候可以形成产业链,例如生产行业可以和发电行业结合,废物利用发的电可以反过来作用于生产行业,两相结合,循环利用,形成产业链,经济效益更好. 5、 减轻能源压力.废物发电行业在很大程度上减轻了现在的能源压力,减少了能源消耗,符合可持续发展战略.6、 符合国家节能减排,低碳生活理念.现在经济发展日益强调节能减排理念,整治对环境不友好产业力度愈加强,这种废物发电产业符合国家政策.会得到国家的大力支持.综合以上原因,利用变害为利TRIZ原理的废物发电产前景很好,甚至有可能成为未来发电行业的一大产业支柱,我相信TRIZ变害为利原理也会被更多应用在各种产业中,给社会带来更大效益,为环境友好节能减排做出更大的贡献.同时,人们也应当在生活中培养变害为利这样的意识,时时刻刻在生活中应用这样的原理去创造更多的方便和效益,这样我们的生活才会更加美好.
