5. Состав атмосферы и земной коры.

Основными компонентами воздуха являются азот (89%) и кислород (21%). С высоты 75 км значительный процент составляет гелий, а с 90 км – водород. С высоты 140 км атмосферы почти целиком состоит из гелия и водорода.

Большую часть поверхности Земли (71 %) занимают моря и океаны. Наиболее распространенными в земной коре являются кислород (47%) и кремний (29,5 %). Наиболее редкими – теллур, рений, вольфрам.

М.М. Чарыгин «Общая геология», Гостоптехиздат, 1963 г., стр. 149.

Л.П. Родзинский «Серебристый кудесник», Изд. «Металлургия», 1979 г., стр. 15.

5.1. Применение наиболее распространенных на Земле воды и воздуха выделено в самостоятельный изобретательский прием: «использование пневмо- и гидроконструкций». Вода – отличный растворитель, ее используют и для охлаждения (обогрева), для мытья и чистки. Применение воды и воздуха становится гораздо эффективнее, если использовать их физико-химические свойства, применять с добавками. Так, магнитная вода делает буквально чудеса, если применять ее для очистки труб от накипи, мытья машин и т.д. Струя воздуха, выпускаемая под большим давлением, способна клепать металл, вспахивать землю.

Использование наиболее распространенных элементов позволяет делать дешевые и красивые изобретения, например, опускание тяжелой трубы без крана (стр. 4).

5.2. Применение в технике воды и воздуха связано, обычно, с использованием какого-то одного из множества их физико-химических свойств: плотность, смачиваемость, растворимость, теплопроводность, электропроводность и т.д.

Естественно, что можно найти более редкие, но лучшие по нужным нам характеристикам, вещества. Такая возможность отражена и в приемах устранения технических противоречий:

- применение сильных окислителей;

- применение инертной среды.

Пример 5.1. А.с. 270171: 1. Способ предотвращения загорания хлопка в хранилище, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности хранения, хлопок подвергают обработке инертным газом в процессе его транспортирования к месту хранения.

2. Способ по п. 1., отличающийся тем, что в качестве инертного газа применяют углекислый газ.

Можно привести очень много примеров использования инертной среды для хранения продуктов (примеры 3.3., 5.4.). Среди них можно выделить использование жидкого азота, который не только создает инертную атмосферы, но и поддерживает низкую температуру («Советский Союз», 1979 г., № 4, стр.20.).

Необходимость использовать неземные среды. Приводит к самым фантастическим решениям.

Пример 5.2. «Инертные газы участвуют в процессах вакуумной плавки стали. Они не дают жидкому металлу бурлить, когда на него начинает выделяться окись углерода. Чистый газ непрерывно вытесняет окись, «успокаивает» металл и тем самым дает благополучно завершиться реакции. Для обработки тугоплавких металлов построены громадные цехи с аргоновой атмосферой. Чистота аргона в них 99, 97 %. Рабочие и инженеры входят в цех через специальные тамбуры. Они одеты в изолирующие костюмы и пользуются дыхательными аппаратами».

В.А. Друянов «Сверхявления в технике», «Знание», 1976 г., стр. 28.

Переход от распространенных элементов к редким наблюдается не только в изменении окружающей среды, но и в применении редких металлов, искусственных материалов. Так, например, без вольфрама, впервые применявшегося в первой мировой войне для изготовления снарядов, немыслимо сегодня развитие машиностроения, электропромышленности и радиоэлектроники, металлургии, химии и медицины. Значение этого редкого на Земле металла настолько велико, что показатели его производства составляют военную тайну любого государства.

Широко распространенным явлением стала замена природных элементов искусственными: искусственный алмаз, искусственная нефть (ИР, 1979 г., № 9, стр. 31) и даже лед.

Пример 5.3. «Одна из фирм ФРГ разработала вид пластмассы, получивший название «Слик». По свойствам не уступает льду. Когда будет налажен широкий выпуск такой пластмассы, то фигуристам и конькобежцам можно будет тренироваться хоть в собственной квартире».

ИР, № 12, 1978 г., стр. 1, МИ 1236.

5.3. Использование «неземных» элементов и атмосферы часто приводит к большим затратам, особенно в тех случаях, когда они применяются в больших масштабах (пример 5.2.). Это приводит к необходимости создавать «неземные» условия в условиях Земли.

Пример 5.4. А.с. 589163: В пластмассовую крышку вделана селективная мембрана, которая выпускает из банки кислород, а азот и углекислоту удерживает. В результате процессы жизнедеятельности (т.е. порчи продуктов) резко замедляются.

«Изобретатель и рационализатор», 1979 г., стр. 2.

«Химия и жизнь», 1979 г., № 8, стр. 52.

В отличие от всех остальных способов использования инертной среды ,этот отличается тем, что «неземную» атмосферу выделяют прямо из воздуха.

Здесь, как и в главе о тяготении Земли (пример 2.2.), можно привести пример использования космической технологии в пределах земных условий.

Пример 5.5. «Есть такие металлы и сплавы, которые сварить чрезвычайно трудно, и потому область их применения незаслуженно узка. Барьер несовместимости был преодолен в 1956 году (а.с. 112460), когда доктор технических наук Н.Ф. Казаков предложил способ диффузной сварки в вакууме (ИР № 7.74, «Преодолев несовместимость материалов»). В том же номере Ира объявлялся конкурс на лучшее устройство, позволяющее создавать вакуум для сварки стыков рельс и т.п. Но оказалось, что можно обойтись и без вакуума.

Пять лет спустя, в том же журнале (ИР, № 10.79, стр. 20, «Смазка вместо вакуума») описывается способ диффузной сварки при которой «… на поверхности деталей, подлежащих сварке, наносят покрытие, которое защищает их от контакта с воздухом в период межоперационного хранения, и от окисления в период нагрева при сварке. Покрытие это перед сваркой не удаляют. Оно сгорает при сварке, образуя защитное газовое облако, подобно тому, что возникает при плавлении сварочных электродов. Это облако и выполняет защитную роль. Поразительно просто и эффективно».

Интересно отметить здесь и изобретенную недавно (а.с. 659318) диффузную сварку в сыпучей среде (ИР, № 9.79, МИ 0923).

Таким образом, состав атмосферы и земной коры, как и тяготение, атмосферное давление, земной интервал температур, оказывает существенное влияние на развитие техники. С одной стороны стараются наиболее полно использовать природные условия, а с другой – как можно меньше от них зависеть.