Як стати винахідником
Важко уявити наше життя без швидкісного транспорту, електрики, інтернету. На дорогах з’являються нові автомобілі без водіїв, а в повітрі - безпілотні літальні апарати. Важку та небезпечну роботу виконують роботи та комп’ютери.
1. Що таке винахід. Щоб вижити, людина здавна придумувала, майструвала і винаходила знаряддя праці, засоби пересування, житло, одяг, іграшки. Невідомо, хто винайшов колесо (мал. 5). Але важко знайти техніку чи механізм, у якому не було б цієї важливої деталі.
Мал. 5. Гончарний круг (1), моноколесо (2), оглядове колесо (3)
Запитання
Де ще використовують колеса і коліщатка?
Винахід - це, передусім, щось нове. Якщо винахідник створює певний пристрій, він повинен бути впевнений, що ніхто такого не пропонував раніше. Винахід має бути корисним і таким, щоб його можна було виготовити (реалізувати ідею винаходу). Лише в такому разі новий пристрій є винаходом, а сама людина - винахідником.
Це цікаво
Право на винахід набуває сили лише тоді, коли відповідна державна установа видасть творцю документ - патент, або авторське свідоцтво на винахід. Щоб отримати патент, винахід треба описати, оприлюднити і подати заявку на патент.
Перші зубні щітки - палички з розжованим кінцем (мал. 6, 1) - використовували ще до нашої ери. Згодом з’явилися зубні «мітли» (палички з пучком щетини). Однак уперше патент на зубну щітку видали лише у 1850 році. У 1959 році з’явилися електричні зубні щітки (мал. 6, 2).
Мал. 6. 1 - перші зубні щітки; 2 - електричні зубні щітки
Працюємо разом
У січні 2003 року американці назвали зубну щітку винаходом номер один, без якого вони не змогли б прожити. Щітка випередила автомобіль, персональний комп’ютер, мобільний телефон і мікрохвильову піч. А які винаходи найцінніші для вас?
2. Які бувають винаходи. Щороку з’являються винаходи для нашої безпеки і здоров’я, для навчання, новий транспорт, зв’язок, їжа, матеріали для одягу та будівництва, нові розваги. Але є винаходи, які кардинально змінили наш світ, зробили його розумнішим, цікавішим, безпечнішим та веселішим. Це вогонь і двигун, друкарський верстат та інтернет, електрична лампа, комп’ютер, телефон, телебачення, всесвітнє павутиння, 3D-друк тощо. Великі винаходи в медицині - анестезія, пеніцилін, вакцина, штучні органи і частини тіла (мал. 7) рятують багатьом життя. Зазвичай відкриття та винаходи - це результат довгої і невтомної праці винахідників, інколи - всього їхнього життя.
Мал. 7. 1 - 3D-грудна клітка; 2 - штучне серце; 3 - екзоскелет; 4 - біонічний протез
Запитання
Щорічно в третю суботу вересня в Україні відзначають День винахідника та раціоналізатора1. Як гадаєш, люди яких професій святкують його?
1 Раціоналізатор - той, хто поліпшує, вдосконалює щось.
У майбутніх винахідників багато проблем для вирішення: збереження чистої води і повітря, які скоро стануть найдорожчим ресурсом на Землі, продовольча проблема, пошуки надійних вакцин, освоєння Сонячної системи, створення технології перероблення сміття тощо.
3. Що ми запозичили у природи. Саме природі людина завдячує більшістю відкриттів (мал. 8). Плід маку підказав конструкцію сільнички, а плід реп’яха - застібку-липучку, кровосисний апарат комара - поршневий шприц, очі кота - рефлектор-відбивач, паперові оси - технологію виготовлення паперу, гекон - рукавички для скелелазіння.
Мал. 8. «Патенти» природи: 1 - щупальця кальмара і технічні присоски; 2 - пір’їна і блискавка; 3 - павутина та арамідні нитки; 4 - очі жаби і перископ
Запитання
Який винахід наслідує форму, а який - властивості природних об’єктів?
Найпростіше наслідувати форми природних об’єктів (мал. 9): придивитися до живого об’єкта, пометикувати і придумати, як це використати. Птах рибалочка пірнає у воду з повітря без плескоту. Тож форму носа надшвидкісного пасажирського експреса, який безшумно виїжджає з тунелю, винахідникам підказав дзьоб цього птаха.
Мал. 9. Наслідування форми: 1 - носа рибалочки; 2 - мушлі
Складніше розгледіти приховані властивості (мал. 10) живої природи і створити аналоги природних механізмів, зовні не схожих на оригінал, але з такими ж властивостями. Прикладом цього є гекон. Він не має на лапках ані присосок, ані липучої рідини, але легко повзає по скляній стелі. У 2010 році лауреат Нобелівської премії з фізики Андрій Гейм створив перший у світі «геко-скотч» - липку стрічку без клею, аналогічну лапці гекона.
Мал. 10. Гекон (1), лапка гекона (2) та «геко-скотч» (3)
Добре відомо, що великі птахи літають клином. Науковці зацікавилися цим процесом. Виявилося, що у такий спосіб зграя береже сили у довгих перельотах. Військові пілоти добре знають, що політ клином економить паливо. А науковці вже розробляють проєкти групових польотів для пасажирських літаків.
Найскладніше скопіювати природну систему. Але і з цим завданням людина впоралася, перетворивши пустелю на оазис.
Архітектори і дизайнери беруть від природи неймовірної краси рельєфи, кольори і форми.
Це цікаво
Запозичувати ідеї у природі тобі допоможе ресурс asknature.org.
4. Які винаходи зробили діти. Не лише дорослі здатні на відкриття. У три роки Луї Брайль втратив зір, а в 15 років створив рельєфно-точковий шрифт для людей з порушенням зору (мал. 11). А львівський школяр Дмитро Лопушанський створив для них пристрій, що розпізнає перешкоди і кольори. Шестирічний американець Спенсер Уейл винайшов іграшкову машину для лікарень KidCare, на якій діти їздили навіть з крапельницями. Валентин Фречка придумав і реалізував технологію виготовлення паперу з опалого листя, коли навчався у Сокирницькій школі на Закарпатті.
Ці приклади доводять: діти можуть робити відкриття.
Мал. 11. Винаходи, які зробили діти: 1 - шрифт Брайля; 2 - пристрій для незрячих Дмитра Лопушанського; 3 - виготовлення паперу з опалого листя за технологією Валентина Фречки
КОРОТКО ПРО ГОЛОВНЕ
• Винахід - це новий, корисний у господарській діяльності пристрій (речовина, технологія), який можна використати на практиці.
• Патент - це виключне право на винахід. Щоб отримати патент, винахід треба описати, оприлюднити і подати заявку на патент.
• Щоб зробити відкриття, уважно вивчай природу. Природа є джерелом натхнення та ідей для винаходів у різноманітних галузях. Наслідуючи природу, ми можемо зробити кращою нашу планету і наше життя.
.png)