换一换,大不同

来源 :发明与创新·少儿天地 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nancyloveme
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  换一换,大不同。我们在进行创造的时候,是不是可以考虑将已有东西的构成材质替换成新的材质,制作出完全不一样的发明作品呢?
  这是非常可行的,这种替换材质的方法,我们称之为材质替换法。
  塑钢门窗,你听说过吗?
  如果你想做到“两耳不闻窗外事,一心只读圣贤书”,那么在家中安装塑钢门窗,便是个不错的选择。
  塑钢门窗的隔音效果尤佳,不自燃、不助燃、抗老化。
  而且,它的传热系数仅为钢材的1/ 357、铝材的1/250。据说,使用塑钢门窗的房间比使用木窗的房间,冬季室内温度可提高4℃至5℃。
  塑钢门窗这么好的产品,是谁发明的?又是怎么被制作出来的呢?其实,它就是人们运用材质替换法发明出来的。
  不同于塑料门窗,塑钢门窗是以聚氯乙烯(PVC)树脂为主要原料,加上一定比例的稳定剂、着色剂、紫外线吸收剂等助剂挤压加工成型材,然后通过切割、溶接,再配上有关附件(五金件、橡胶密封条、毛条等),最后在型材的空腔中加入钢材而制成的。
  一提到自行车,你就会马上想到它的车架是用钢材做的吧。如果用别的材料替换钢材,是不是会更好呢?
  英国人想到了这个问题,他们用碳素纤维替代钢材,发明出一种碳素纤维自行车。它在全英自行车锦标赛上曾经大出风头!
  英国选手克里斯·博德曼驾驶一辆专门定制的碳素纤维自行车神速前进,创下了新的世界纪录。赛场上,这位获胜的选手情不自禁地亲吻他的山地车。
  碳素纤维重量轻且强度极高,用它制作自行车不需要传统的三角架,因而碳素纤维自行车重量更轻,与标准的自行车相比,它的风阻也较小。
  而且,碳素纤维可以通过模子制成整体型车架结构,避免了焊接的缺点。
  只要替换材质,就能得到不一样的东西。材质替换法,真妙!
  不同的材质有不同的特性,用新材质取代旧材质,用非常规材质取代传统材质,只要能使产品的性能发生变化,产生有益的效果,就可以做出好的发明作品。
  在生活中,我们都希望新产品能够更轻便、更廉价、功能更多。那么在材质上,我们应该怎么选择呢?
  当然,新材质必须与产品的步伐一致,应该更轻便、更便宜或者功能更多。因此,人们常常会想到塑料、纸张等轻型材料。
  广州首创塑料摩托车,荣获全国儿童用品优秀产品奖。国外公路上已有奔驰着的全塑汽车,让路人大开眼界。
  随着现代科学的进步和人们对生活用品轻巧便利的要求,纸张也从传统的书报天地里解脱出来。
  有人用阻燃纸制成旅游锅,无论油炸煎炒,纸都安然无恙。更厉害的是,有人将经过化学处理的牛皮纸制成活动住房构件,其使用寿命长达10年。如果需要搬迁房子,准备两个大纸箱足矣。
  更廉价的产品,也是我们比较喜欢的。向市场提供物美价廉的产品,是创新的永恒追求。
  用纸代替布生产的领带、内裤、枕巾、衬领和结婚礼服等一次性消费品,以其造型别致、色彩鲜艳和价格低廉令旅游者大为赞赏。
  当然,在追求低价型产品的同时,也有人期望高档消费品,于是,我们需要对材质进行升级。
  如当眼镜成为装饰品时,其镜片便从普通玻璃片变换为水晶镜片,镜架也由塑料制品升格为镀金材料。更有甚者,把镜架的材质换成了真金镜架。
  再如有些高档象棋由玉石刻铸而成,面目一新,各种日用品也开始沾金带银。
  若将材质替换,使产品的功能完全发生改变,则创新水平更高一筹。如用特种陶瓷制造菜刀,既锋利不需重磨,又永不生锈。
  当然,用在菜刀上还只是牛刀小试。有人研究用特种陶瓷制造发动机,可大幅度提高热效率,降低燃料消耗,减轻机器重量体积,无疑是发动机行业的重大突破。
  纸张、塑料、玉石等,都是我们身边随处可见的材质,在最短的时间内,我们能够很轻易地想到用这些材质来替换旧材质。
  可是,当新材料刚刚出现或者出现不久时,我们能够注意到它们并使用它们吗?
  所以,在运用材质替换法做发明时,我们若是找不到好材质,可以根据材料的性能,尝试用最新的材料哦。
  比如,为了使宇宙飞船能把在月球上收集到的各种信息发回地面供人类研究,就必须在月球上架设一架像大伞似的天线。但宇宙飞船要携带很多精密仪器,空间非常有限,怎样才能把“大块头”天线带上月球呢?
  科学家为此绞尽脑汁,都找不到好的方法。不久,人们用超过40℃的温度加热形状记忆合金并将其做成天线,然后冷却,把天线折叠成球团放进飞船里,到达月球后使天线“记忆”出原来的形状,自动展开而达到预定的状态。
  再如,某些机器的内部需要安装轴承,但润滑十分不便。设计者采用粉末冶金制作含油轴承,轻而易举地解决了难题。此外,人们采用一种“哑巴合金”,为鼓风机、吹风机、风扇、打字机等机器的降噪音设计找到了新的路子。
  替换材质,发明不再是一件难事。运用材质替换法,你何不试一试,制作一个小发明呢?
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