【文章內(nèi)容簡介】 所示，兩軋輥反向同速轉(zhuǎn)動(dòng)，板材一次成型。采用這種方法，由于一次壓下量過大，鋼板在軋制過程中極易產(chǎn)生裂紋。日本一技術(shù)員看到用 搟面杖 搟面時(shí)，其連續(xù)漸進(jìn)。逐漸補(bǔ)薄的過程，由此特點(diǎn)產(chǎn)生聯(lián)想，從而發(fā)明了行星軋輥，如圖 b所示，使金屬的延展化分為多次進(jìn)行，消除了鋼材裂紋現(xiàn)象，并取得專利。 傳統(tǒng)軋鋼 行星軋鋼 搟面杖搟面 做微波試驗(yàn)時(shí)巧克力在口袋里被溶化 微波爐的發(fā)明 ? 2．接近聯(lián)想 接近聯(lián)想是從某一思維對象想到與它有接近關(guān)系的思維對象上去的聯(lián)想思維。 這種接近關(guān)系可能是時(shí)間和空間上的，也可能是功能和用途上的，還可能是結(jié)構(gòu)和形態(tài)上的等等。 俄國化學(xué)家門捷列夫在 1869年宣布的化學(xué)元素周期表僅有 63個(gè)元素。他將其按質(zhì)量排列后，看到了空間位置的空缺，其空間位置的接近性使他產(chǎn)生聯(lián)想，進(jìn)而推斷出空間位置有尚未被發(fā)現(xiàn)的新元素，并給出了基本化學(xué)元素屬性 美國發(fā)明家威斯汀豪斯一直希望尋求一種同時(shí)作用于整列火車車輪的制動(dòng)裝置。當(dāng)他看到在挖掘隧道時(shí)，驅(qū)動(dòng)風(fēng)鉆的壓縮空氣是用橡膠軟管從數(shù)百米之外的空氣壓縮站送來的現(xiàn)象時(shí)，運(yùn)用接近聯(lián)想，腦海里立刻涌現(xiàn)了氣動(dòng)剎車的創(chuàng)意，從而發(fā)明了現(xiàn)代火車的氣動(dòng)剎車裝置。這種裝置將壓縮空氣沿管道迅速送到各節(jié)車廂的氣缸里，通過氣缸的活塞將剎車閘瓦抱緊在車輪上，從而大大提高了火車運(yùn)行的安全性，至今仍被廣泛采用。 壓縮空氣驅(qū)動(dòng)隧道風(fēng)鉆 火車氣動(dòng)剎車裝置 ? 3．對比聯(lián)想 客觀事物之間廣泛存在著對比關(guān)系，諸如冷與熱、白與黑、多與少、高與低、長與短、上與下、寬與窄、凸與凹、軟與硬、平與濕、遠(yuǎn)與近、前與后、動(dòng)與靜等等。對比聯(lián)想就是由事物間完全對立或存在某些差異而引起的聯(lián)想。 由于是從 對立的 、 顛倒的 角度去思考問題，因而具有 背逆性 和 批判性 ，常會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)變思路、出奇制勝的良好效果。 1901年時(shí)的 除塵器 只能 吹 塵，飛揚(yáng)的塵土令人窒息。英國人赫伯布斯運(yùn)用對比聯(lián)想，吹塵不好，吸塵如何？他用捂著手絹的嘴試著吸塵土，結(jié)果成功了，他繼而發(fā)明出帶有 灰塵過濾裝置 的負(fù)壓吸塵器。 吹塵器 負(fù)壓式吸塵器 +灰塵過濾裝置 ? 4．強(qiáng)制聯(lián)想 強(qiáng)制聯(lián)想法是綜合運(yùn)用聯(lián)想方法而形成的一種非邏輯型創(chuàng)造技法，是由完全無關(guān)或親緣相當(dāng)遠(yuǎn)的多個(gè)事物及見解之間， 牽強(qiáng)附會(huì) 地找出其聯(lián)系的方法。 強(qiáng)制聯(lián)想有利于克服思維定勢，特別是有利于發(fā)散思維，羅列眾多事物，再通過收斂思維分析事物的屬性、結(jié)構(gòu)，將創(chuàng)造對象與眾多事物的特色點(diǎn)強(qiáng)行結(jié)合，能夠產(chǎn)生眾多 奇妙 的聯(lián)想。 例如， 椅子和面包 之間的強(qiáng)制聯(lián)想，能引發(fā)出：面包 —— 軟軟呼呼的沙發(fā)；面包 —— 熱 —— 局部加熱的保健椅，如按摩椅、遠(yuǎn)紅外保健椅等。 電子表的基本功能是計(jì)時(shí)，但和小學(xué)生強(qiáng)制聯(lián)想后，則開發(fā)出小學(xué)生電子表，其功能也得到了開發(fā)和擴(kuò)展：當(dāng)秒表用，當(dāng)計(jì)步器用，節(jié)日查詢、預(yù)告，課程表存儲(chǔ)，特別日期特別提示等。 面包 沙發(fā) 軟 ? 4． 3． 2 類比法 比較分析兩個(gè)對象之間某些相同或相似之點(diǎn)，從而認(rèn)識(shí)事物或解決問題的方法，稱為類比法?！?它山之石，可以攻玉 ”就是這種方法的生動(dòng)寫照。 類比法以比較為基礎(chǔ)。將陌生與熟悉、未知與已知相對比，這樣，由此物及于彼物，由此類及于彼類，可以啟發(fā)思路，提供線索，觸類旁通。 采用類比法關(guān)鍵是 本質(zhì)的類似 ，并且不但要分析本質(zhì)的類似，還要認(rèn)識(shí)到它們之間的 差別 ，避免生搬硬套，牽強(qiáng)附會(huì)。 類比法需借助原有知識(shí)，但又不能受之束縛，應(yīng)善于異中求同，同中求異。 創(chuàng)造性的類比思維并不基于嚴(yán)密的推理，而是源于自由想像和超常的構(gòu)思。類比對象間的差異愈大，其創(chuàng)造設(shè)想才愈富新穎性。 ? 1．?dāng)M人類比 擬人類比是將人設(shè)想為創(chuàng)造對象的某個(gè)因素，設(shè)身處地想像，從而得到有益的啟示。 擬人類比將自身思維與創(chuàng)造對象融為一體。在人與人的關(guān)系中，設(shè)身處地地考慮問題；以物為創(chuàng)造對象時(shí)，則投人感情因素，將創(chuàng)造對象擬人化，把非生命對象生命化，體驗(yàn)問題，產(chǎn)生共鳴，從而悟出某些無法感知的因素 比如，為改善人際關(guān)系，可采用擬人類比法， 設(shè)身處地體會(huì)對方的心理活動(dòng) ，從而提出解決問題的有效方案。 比利時(shí)布魯塞爾的某公園，為保持潔凈、優(yōu)美的園內(nèi)環(huán)境，采用擬人類比法對垃圾桶進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，當(dāng)把廢棄物“喂”入垃圾桶內(nèi)時(shí)，讓它道聲“謝謝！”，由此游人 興趣盎然 ，專門撿起垃圾放入桶內(nèi)。 德國化學(xué)家凱庫勒在探索苯分子結(jié)構(gòu)時(shí)，全身心投入研究，朦朧中感情移入，感到自己就像個(gè)苯分子：原子排著長長的一隊(duì)，舞動(dòng)著，回轉(zhuǎn)著，變幻著，忽而纖纖一線，忽而首尾相接，宛如蛇一樣。凱庫勒 據(jù)此悟到了苯分子是碳原子的環(huán)結(jié)構(gòu)，為有機(jī)化學(xué)理論奠定了基礎(chǔ)。 ? 2．直接類比 將創(chuàng)造對象直接與相類似的事物或現(xiàn)象作比較稱為直接類比。 直接類比簡單、快速，可避開盲目思考。類比對象的本質(zhì)特征愈接近，則成功率愈大。比如，由天文望遠(yuǎn)鏡制成了航海、軍事、觀劇以及兒童望遠(yuǎn)鏡，不論它們外形及功能有何不同，其原理、結(jié)構(gòu)完全一樣。 物理學(xué)家歐姆將電與熱從流動(dòng)特征考慮進(jìn)行直接類比，把電勢比作溫度，把電流總量比作一定的熱量，終于首先提出了著名的歐姆定律。 ? 新型階梯面運(yùn)行裝置 —— 四齒嚙合式車輪 ? 3．象征類比 象征類比是借助事物形象和象征符號(hào)來比喻某種抽象的概念或思維感情。 象征類比是直覺感知，并使問題關(guān)鍵顯現(xiàn)、簡化。文學(xué)作品、建筑設(shè)計(jì)多用此法。像玫瑰花喻愛情，綠色喻春天，火炬喻光明，日出喻新生等等，紀(jì)念碑、紀(jì)念館要賦予“宏偉”、“莊嚴(yán)”的象征格調(diào)，音樂廳、舞廳則要賦予“藝術(shù)”、“幽雅”的象征格調(diào)。 ? 4．因果類比 兩事物間有某些共同屬性，根據(jù)一事物的因果關(guān)系推出另一事物的因果關(guān)系的思維方法，稱為因果類比法。 因果類比需要聯(lián)想，要善于尋找過去已確定的因果關(guān)系，善于發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)。 加入發(fā)泡劑的合成樹脂，其中充滿微小孔洞，具有省料、輕巧、隔熱、隔音等良好性能。日本的鈴木運(yùn)用因果類比，聯(lián)想到在水泥中加入發(fā)泡劑，結(jié)果發(fā)明了一種具有同樣優(yōu)良性能的新型建筑材料 — 汽泡混凝土。 ? 4． 3． 3 仿生法 從自然界獲得靈感，再將其應(yīng)用于人造產(chǎn)品中的方法，稱為仿生法。 自然界有形形色色的生物，漫長的進(jìn)化使其具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和奇妙的功能。人類不斷地從自然界得到啟示，并將其原理應(yīng)用于生活中。 仿生法具有啟發(fā)、誘導(dǎo)、拓寬創(chuàng)造思路之功效。運(yùn)用仿生法向 自然界索取啟迪，令人興趣盎然，而且涉獵內(nèi)容相當(dāng)廣泛。從 鳥類 想到 飛機(jī) ，從蝙蝠 想到 雷達(dá) ，從 鋸齒 狀草葉想到 鋸子 ，千奇百態(tài)的生物，精妙絕倫的構(gòu)造，賜予人類無窮無盡的創(chuàng)造思路和發(fā)明設(shè)想，永遠(yuǎn)吸引著人們?nèi)パ芯?、模仿，從中進(jìn)行新的創(chuàng)造。 自然界不愧為發(fā)明家的老師 ， 探索者的課堂 。 仿生法不是自然現(xiàn)象的簡單再現(xiàn)，而是將模仿與現(xiàn)代科技手段相結(jié)合，設(shè)計(jì)出具有新功能的仿生系統(tǒng)。這種仿生存在于創(chuàng)造思維的全過程中，它是對自然的一種超越。 ? 1．原理仿生 模仿 生物的生理原理 而創(chuàng)造新事物的方法稱為原理仿生法。比如模仿 鳥類飛翔 原理的各式飛行器；按 蜘蛛爬行 原理設(shè)計(jì)的 軍用越野車 等。 蝙蝠用超聲波 辨別物體位置的原理使人類大開眼界。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，蝙蝠的喉內(nèi)能發(fā)出十幾萬赫茲的超聲波脈沖。這種聲波發(fā)出后，遇到物體就會(huì)返射回來，產(chǎn)生報(bào)警回波。蝙蝠根據(jù)回波的時(shí)間確定距障礙物的距離，根據(jù)回波到達(dá)左右耳的微小時(shí)間差確定障礙物的方位。人們利用這種超聲波的探測本領(lǐng)， 測量海底地貌、探測魚群、尋找潛艇、探測物體內(nèi)部缺陷、為盲人指路等 。 鳥類 飛行器 蜘蛛 軍用越野車 香蕉皮比梨皮、蘋果皮等其他水果皮 更 滑 。人們研究發(fā)現(xiàn)，香蕉皮由幾百個(gè)薄層構(gòu)成，且層間結(jié)構(gòu)松弛、水分豐富，這就是香蕉皮比其他果皮要滑一些的原因。據(jù)此原理，人們發(fā)明了層狀結(jié)構(gòu)的優(yōu)良的潤滑材料—— 二硫化鉬 —— 黃油 。 烏賊靠噴水而前進(jìn)，且十分迅速、靈活。人們模仿這一原理，制成了靠噴水前進(jìn)的“ 噴水船 ”。這種噴水船由柴油機(jī)帶動(dòng)軸流泵，軸流泵帶動(dòng)的葉輪 先吸入水 ，再從船尾的噴水口把水猛烈 噴出 ，靠 反作用力 推動(dòng)船體向前行駛。 南極終年冰天雪地，行走十分困難，汽車也很難通行。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)平時(shí)走路速度很慢的 企鵝 ，在 危急關(guān)頭 ，一反常態(tài)，將其腹部緊貼在雪地上，雙腳快速蹬動(dòng)，在雪地上飛速前進(jìn)。由此受到啟發(fā)，仿效企鵝動(dòng)作原理，設(shè)計(jì)了一種極地汽車，使其寬闊的底部貼在雪地上，用輪勺推動(dòng)，結(jié)果汽車也能在雪地上飛速前進(jìn)，時(shí)速可達(dá) 50多公里。 ? 2．結(jié)構(gòu)仿生 模仿生物結(jié)構(gòu)取得創(chuàng)新成果的方法稱結(jié)構(gòu)仿生法。比如，從 鋸齒狀草葉 到 鋸 。 蒼蠅和蜻蜒是復(fù)眼結(jié)構(gòu)，即在每一個(gè)小六角形的單眼中，都有一小塊可單獨(dú)成像的角膜。在復(fù)眼前邊，即使只放一個(gè)目標(biāo)，但通過一塊塊小角膜，看到的卻是許多個(gè)相同的影像。人們仿照這種結(jié)構(gòu)，把許多光學(xué)小透鏡排列組合起來，制成復(fù)眼透鏡 照相機(jī) ，一次就可拍出許多張相同的 立體 影像。 18世紀(jì)初，蜂房獨(dú)特、精確的結(jié)構(gòu)形狀引起人們的注意。每間巢房的體積幾乎都是 cm3，壁厚都精確保持在 mm177。 mrn范圍內(nèi)。如圖 4－ 16所示，巢房正面均為 正六邊形 ，背面的尖頂處由三個(gè)完全相同的 菱形 拼接而成。經(jīng)數(shù)學(xué)計(jì)算證明，蜂房的這一特殊的結(jié)構(gòu)具有同樣容積下最省料的特點(diǎn)。經(jīng)研究，人們還發(fā)現(xiàn)蜂房單薄的結(jié)構(gòu)還具有很高的強(qiáng)度，比如，用幾張一定厚度的紙按蜂窩結(jié)構(gòu)做成拱形板，竟能承受一個(gè)成人的體重。據(jù)此，人們發(fā)明了各種重量輕、強(qiáng)度高、隔音和隔熱等性能良好的蜂窩結(jié)構(gòu)材料，廣泛用于飛機(jī)、火箭及建筑上。 ? 3．外形仿生 研究模仿生物外部形狀的創(chuàng)造方法稱外形仿生法。比如，從貓、虎的爪子想到在奔跑中急停的釘子鞋；從鮑魚想到的吸盤等等。 ? 4．信息仿生 通過研究、模擬生物的 感覺 （包括視覺、嗅覺、聽覺、觸覺等）、語言 、 智能 等 信息 及其 存儲(chǔ) 、 提取 、 傳輸 等方面的 機(jī)理 ，構(gòu)思和研制出新的信息系統(tǒng)的仿生方法稱信息仿生法。 狗鼻子的嗅覺異常靈敏，人們據(jù)此發(fā)明了電鼻子。這種電鼻子是集智能傳感技術(shù)、人工智能專家系統(tǒng)技術(shù)及并行處理技術(shù)等高科技成果于一體的高自動(dòng)化仿生系統(tǒng)。它由 20種型號(hào)不同的味覺傳感器。一個(gè)超薄型微處理芯片和用來分析氣味信號(hào)并進(jìn)行處理的智能軟件包組成。它使用一個(gè)小泵把地面的空氣抽上來，使之流過這 20種傳感器表面，傳感器接受到微量氣味后，形成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)送入微處理器，微處理器中的專家系統(tǒng)對這些數(shù)字信號(hào)進(jìn)行比較、分析和處理，將結(jié)果顯示在屏幕上。 電鼻子 廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，比如，利用電鼻子可 尋找 藏于地下的 地雷 、 光纜 、 電纜 及易燃易爆品 和 毒品 等。電鼻子并不是狗鼻子的簡單再現(xiàn)，其靈敏性、耐久性和抗干擾性遠(yuǎn)遠(yuǎn) 超過狗鼻子 ，應(yīng)用前景十分廣闊。 響尾蛇的鼻和眼的凹部對溫度極其敏感，能對千分之一度的溫度變化作出反應(yīng)，因此，響尾蛇能輕易覺察到身邊其他事物的存在。據(jù)此原理，美國研制出對熱輻射非常敏感的視覺系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于“ 響尾蛇 ”導(dǎo)彈的引導(dǎo)系統(tǒng)。 科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，青蛙只對運(yùn)動(dòng)的物體有反應(yīng)，而對靜止的物體則視而不見。人們根據(jù)蛙眼的視覺原理，制成了“ 電子蛙眼 ”。這種電子蛙眼由電子元器件制成，可準(zhǔn)確識(shí)別形狀一定的物體。在雷達(dá)系統(tǒng)里，可提高雷達(dá)的抗干擾能力，有效地識(shí)別目標(biāo)；在機(jī)場可監(jiān)視飛機(jī)的起落；可根據(jù)導(dǎo)彈的飛行特性識(shí)別其真?zhèn)?；在人造衛(wèi)星發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)，可對信息進(jìn)行識(shí)別抽取，既可減少信息發(fā)送量，又可削弱遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸?shù)母鞣N干擾等。 ? 5．?dāng)M人仿生 通過模仿 人體 結(jié)構(gòu)功能等進(jìn)行創(chuàng)造的方法稱為擬人仿生法。人體本身就是一架包羅萬象的最精密的超級(jí)機(jī)器。人類對自身的研究深入且精細(xì)，對人體 各部位 、 各器官 、 各組織 的 結(jié)構(gòu) 、 機(jī)理 、 機(jī)能 等都有較深刻的研究和了解。應(yīng)該說，人類最了解的莫過于自身。所以擬人仿生法具有素材豐富、潛力巨大、應(yīng)用廣泛的研究前景。 ? 4． 3． 4 綜攝法 綜攝法是 19