發明技法

宋國松

小典故

從木筏到舟船

中國原始人多沿水從事漁獵活動，偶見樹木漂流而過，認識到水與木頭及其他浮物的關系，即開始用獨木作為渡水浮具。后來為了上面能夠搭載物品，人們模擬樹葉的形狀，將兩根以上的木頭捆綁起來，便形成了最早的木排——木筏，再后來又出現了竹筏。大約在8 000年前，中國出現了獨木舟，既而演變成舟船。

獨木舟的發明，人們有意無意中運用了性質逆向法——通過采用（或制作成）空心的物體，來減小物體整體的密度。

逆向思維中“特性轉化、屬性轉變”的方法在發明創造中的應用極其廣泛。

生鐵煉鋼法 由于生鐵含碳量高，它質脆容易斷裂，于是人們就對它進行改進。到了東漢時期，生鐵煉鋼法的“百煉鋼”問世了，其特點就是對生鐵反復加熱捶打。這種反復加熱捶打可排除生鐵中的雜質，使其趨于均勻，組織趨于致密，細化晶粒，以增加其柔韌性。這是“性質逆向法”的多重應用：變粗疏為細密、變硬脆為柔韌。

洗衣機脫水缸洗衣機脫水缸的轉軸是軟的，用手輕輕一推，脫水缸就東倒西歪。可當脫水缸在高速旋轉時，卻非常平穩。當初設計時，為了解決脫水缸的顫抖和由此產生的噪聲問題，工程技術人員想了許多辦法，先加粗轉軸，無效，后加硬轉軸，仍然無效。最后，他們來了個“性質逆向法”，棄“硬”就“軟”，用軟軸代替了硬軸，成功地解決了問題。

潛水艇 1620年，荷蘭人德雷布爾造出一艘四周蒙著涂油牛皮的木制小艇，并在泰晤士河水下5米成功航行了幾個小時，這就是潛水艇的原形。18世紀70年代，美國人D·布什內爾建成1艘單人操縱的木殼艇“海龜”號，通過腳踏閥門向水艙注水，可使艇潛下潛；艇內有手操作壓力水泵，可排出水艙內的水，使艇上浮。潛艇下沉與上浮，就是通過注水和排水改變其整體的密度來實現的，這是“性質逆向法”的又一典型應用。

停電狀態智能隔離及滅火系統 這是一種在停電狀態下能夠自動檢測火災、根據火災范圍進行相應的區域隔離，并自動滅火的系統裝置。它包括電路部分和隔離裝置。其中，隔離裝置的隔離卷簾，采用了“性質逆向法”，摒棄傳統的“硬”質金屬卷簾，采用“軟”質的防火卷簾，可自動根據火災范圍在停電的狀態下自由釋放。

（作者：遼寧省大連市第十九中學教師）