Разбор задачи О МАКЕТЕ ПАРАШЮТА

Текст задачи О МАКЕТЕ ПАРАШЮТА опубликован в приложении к АРИЗ-85-В.

Для изучения вихреобразования макет парашюта (вышки и т. п.) размещают в стеклянной трубе, по которой прокачивают воду. Наблюдение ведут визуально. Однако бесцветные вихри плохо видны на фоне бесцветного потока. Если окрасить поток, наблюдение вести еще труднее: черные вихри совсем не видны на фрне черной воды. Чтобы выйти из затруднения, на макет наносят тонкий слой растворимой краски — получаются цветные вихри на фоне бесцветной воды. К сожалению, краска быстро расходуется. Если же нанести толстый слой краски, размеры макета искажаются, наблюдение лишается смысла. Как быть?

Карта поиска идей решения на основе "Алгоритма исследования и решения противоречий 2010". *(Таблица читается сверху вниз: в начале 1-й стобец сверху вниз, затем 2-й столбец и так талее...)*
№ цикла	1	2	3	4	5	6
Аспектный уровень	Технический	Физический	Технический	Физический	Физический	Физический
Необходимые Функции	Доставить информацию о вихрях от макета; Окрасить вихри;	Создать свет от тонкого порошка	Создать метки в воде	Создать пузырки в воде	Создать лед в воде	Создать соль в воде
Ключевые слова	Окрасить поток воды	Создать свет от тонкого порошка	Создать метки в воде	Создать пузырки в воде	Создать кристалики льда в воде. Кристализация воды. Генератор льда.	Создать соль в воде
Требования	Необходимо вести наблюдение за вихрями от макета парашюта.	Необходимо создать сильный свет от очень тонкого порошка	Создать метки в потоке воды без использования краски	Создать пузырьки или пену в месте взаимодействия потока и макета	Создать кристалики льда в воде	Необходимо создать кристалики соли в воде.
Противоречие требований	Краску на макет нужно наносить, чтобы создавались вихри, краску наносить нельзя, чтобы не искажать размеры макета.	нет	Метки из воды должны быть сделаны из воды, чтобы было найдено ресурсное решение, и не могут быть сделаны из воды, так как вода прозрачная	Нет	Нет	Нет
Конфликтующая пара	Краска - макет	нет	вода как метка и вода как поток	Нет	Нет	Нет
Противоречие свойства	Толщина краски должна быть большой, чтобы окрашивать вихри, и должна быть маленькой, чтобы не искажать размеры макета	нет	Вода должна быть прозрачной, чтобы обеспечить видимость макета и должна быть не прозрачной, заметной, чтобы были видны вихри		Нет	Нет
Ресурсы	краска, макет, вода	Дешевый материал, который легко заметен при освещении	поток воды	Вода, растворенный в воде газ, давление	Кристаллы льда в воде	Кристалики соли из воды, пузырьки хлора из соли.
Ресурсное решение	Что-то из ресурсов делает тонкую краску хорошо заметной на долгое время	Использовать люминафор	Что-то делает воду рядом с макетом непрозрачной	Делать метки из пузырьков газа в воде	Использование кристаликов льда как метки	Использовать эти ресурсы для создания меток
Идеи решения	использовать в качестве окраски тонкий порошок (из интернета)	Изучать вихри под ультрафиалетовым освещением. Покрывать макет порошком из люминафора.	При взаимодействии воды с макетом вода должна превращаться во что-то непрозрачное. Непрозрачное в воде могут быть пузырьки, лед, соль.	Можо создавать пониженное давление, близкое к образованию пузырьков. При встрече с макетом будут образовываться пузырьки, которые потом будут схлопываться	В охлажденной воде (0^оС) холодный макет будет генерировать метки в виде кристаллов льда	В пересоленной воде создавать условия для выпадения соли в осадок на охлажденном макете или для образования хлора.
Новое требование или аспект	Сделать хорошо заметным, видным даже очень маленький расход порошка. Перейти на физический уровень.	Порошок все равно расходуется. Нужно сделать заметным вихри совсем без краски при помощи каких-то меток.	Необходимо перейти на микроуровень	Поискать другой вариант ресурсного создания меток		Обобщенное решение: вода приводится в близкое к фазовым переходам состоянию, а макет используется как спусковой крючок для этого перехода
Дополнительная информация (из интернет, справочников, указателей...)		Из Указателя физэффектов Ю.Горина: 5. Индикация положения и перемещения объекта: Введение меток - веществ, преобразующих внешние поля (люминофоры) или создающих свои поля (ферромагнетики) и потому легко обнаруживаемых. Отражение и испускание света. Фотоэффект. Деформация. Рентгеновское и радиоактивное излучения. Люминесценция. Изменение электрических и магнитных полей. Электрические разряды. Эффект Доплера	метки — это короткоживущие изотопы, поэтому нет проблем с их утилизацией. Подобные метки есть на стронций, который очень трудно извлекать. Есть метка стронций-85 (тоже гамма-излучающий — в отличие от всех других изотопов стронция). Существуют метки и на других изотопах. И такие метки можно изготавливать только на ускорителях	Кавитация. Присутствующие в жидкости пузырьки газа или пара, двигаясь с потоком жидкости и попадая в область давления меньше критического, приобретают способность к неограниченному росту. После перехода в зону повышенного давления рост прекращается, и пузырьки начинают уменьшаться. Если пузырьки содержат достаточно много газа, то при достижении ими минимального радиуса они восстанавливаются и совершают несколько циклов затухающих колебаний, а если мало, то пузырек схлопывается полностью в первом цикле. А.с. 446757: Способ получения теплофизической метки, напри- мер, для измерения расхода путем воздействия излучением на ис- следуемый поток, отличающийся тем, что с целью расширения диа- пазона измеряемых сред, воздействуют на контролируемый поток ультразвуковым полем с интенсивностью выше порога кавитации, фокусируют звуковые волны в локальную область, создают кратковременный процесс кавитации и получают теплофизическую неоднородность за счет продуктов кавитации.	Жидкий Гелеобразный Лед (Binary Ice) Генераторы льда. Самые лучшие результаты приносит использование пузырькового жидкого льда! Новейшее поколение генераторов жидкого льда , выпускаемых компанией Crytec, производит уникальный жидкий лед Bubble Slurry™, представляющий собой смесь микроскопических кристаллов льда, пузырьков воздуха или газа и воды. Температура такой смеси около -2,5 градусов. Ее физические свойства позволяют пропускать смесь через шланги или трубки длиной до 100м	Генераторы хлора Aqua Rite (США) - компактная система, которая позволяет полностью удовлетворить потребность в хлорировании искусственных водоемов любых размеров. Генератор хлора обеспечивает надежную дезинфекцию воды. Генераторы хлора Aqua Rite производят хлор из обычной поваренной соли, которая добавляется в воду бассейна. В результате электролиза хлорка для бассейна не только производится, но превращается снова в соль для многократного повторного использования.

способы получения пузырьков
способ получения пузырьков в воде:
- флотация пузырьками, образующимися путем механического дробления воздуха (механическими турбинами-импеллерами, форсунками, с помощью пористых пластин и каскадными методами);
- флотация пузырьками, образующимися из пересыщенных растворов воздуха в воде (вакуумная, напорная);
электрофлотация

Оптическую жидкость импульсно нагревают, получая перегретую жидкость. Мельчайшие частицы в ней играют роль центров закипания, и на них образуются пузырьки.
Жидкость находится под небольшим вакуумом, и пузырьки начинают быстро расти. Фотографируя их, получают информацию о самих частицах (Химия и жизнь. 1975. № 4, С. 66). Абсолютный
аналог — пузырьковая камера, в которой тоже работает нагретая жидкость.