40 nguyên
tắc sáng tạo
1. Phân chia
a. Chia vật thể
thành những phần độc lập
b. Tạo một vật thể lắp ghép
c. Tăng mức độ phân chia của vật thể
VD : đồ gỗ
lắp ghép, mô đun máy tính, thước gấp
2. Trích đoạn
a. Trích (bỏ hoặc
tách) phần hoặc tính chất « nhiễu loạn » ra khỏi vật thể hoặc,
b. Trích phần hoặc tính chất cần thiết
VD : Để đuổi
chim khỏi các sân bay, sử dụng băng ghi âm tiếng các con chim đang sợ
hãi (âm thanh được tách ra khỏi các con chim)
3. Đặc tính định xứ
a. Chuyển cấu trúc
(của vật thể hoặc môi trường/tác động bên ngoài) từ đồng nhất sang không
đồng nhất
b. Những bộ phận khác nhau thực hiện những chức năng khác nhau
c. Đặt mỗi bộ phận của vật thể dưới các điều kiện hoạt động tối ưu
VD : - Để
tránh bụi từ các mỏ than một cái màn mau bằng nước có dạng hình nón được
dùng cho các bộ phận của máy khoan và máy ủi. Màn càng mau thì càng
tránh bụi tốt nhưng lại làm cản trở việc quan sát. Giải pháp là dùng một
lớp màn thưa xung quanh nón màn mau.
- Bút chì và tẩy
trên cùng một cái bút
4. Bất đối xứng
a. Thay một hình
đối xứng thành một hình không đối xứng
b. Nếu vật thể đã bất đối xứng rồi thì tăng độ bất đối xứng
VD : - làm
một mặt của lốp xe khỏe hơn mặt kia để chịu được tác động của lề đường
- khi tháo cát ướt
bằng một cái phễu đối xứng, cát tạo ra một cái vòm ở lỗ, gây ra dòng
chảy bất thường. Một cái phễu bất đối xứng sẽ loại trừ hiệu ứng tạo vòm
này
5. Kết hợp
a. Kết hợp về không
gian những vật thể đồng nhất hoặc những vật thể dành cho những thao tác
kề nhau
b. Kết hợp về thời gian những thao tác đồng nhất hoặc kề nhau
VD : yếu tố
hoạt động của một máy xúc quay có những cái vòi hơi đặc biệt để làm tan
và làm mềm đất đông cứng
6.
Tổng hợp
Vật thể hoạt động
đa chức năng loại bỏ một số vật thể khác
VD : - ghế
sofa có chức năng của một cái giường
- ghế của xe tải
nhỏ có thể điều chỉnh thành chỗ ngồi, chỗ ngủ hoặc để hàng hóa
7.
Xếp lồng
a. Để một vật thể
trong lòng một vật thể khác, vật thể khác này lại để trong lòng một vật
thể thứ ba
b. Chuyển một vật thể thông qua một khoảng trống của một vật thể khác
VD : - ăng
ten có thể thu ngắn lại được
- ghế có thể chất
chồng lên nhau để cất đi
- Bút chì với những
mẩu chì dự trữ để bên trong
8. Đối trọng
a. Bù trừ trọng
lượng của vật thể bằng cách nối với một vật thể khác mà có một lực đẩy
b. Bù trừ trọng lượng của vật thể bằng tương tác với môi trường cung cấp
khí hoặc thủy động lực
VD : - thiết
bị nâng thân tàu
- cánh sau của xe ô
tô đua có thể tăng áp suất từ ô tô lên mặt đất
9. Phản hoạt động trước tiên
a. Thực hiện phản
hoạt động trước tiên
b. Nếu vật thể chịu áp lực thì cung cấp cung cấp một phản áp lực trước
đó
VD : - gia
cố cột hoặc nền móng
- gia cố trục tạo
thành từ vài ống trước tiên được vặn theo một số góc đặc biệt
10. Hoạt động trước tiên
a. Trước tiên thực
hiện tất cả hoặc một phần hoạt động
b. Sắp xếp các vật thể sao cho chúng có thể đi vào hoạt động trong một
khoảng thời gian hợp lí và từ một vị trí thích hợp
VD : - lưỡi
dao tiện ích tạo với đường rãnh cho phép phần cùn của lưỡi dao có thể
được bẻ đi, để lại phần sắc
- Xi măng cao su
hình chai rất khó có thể xếp chặt và đồng nhất. Thay vào đó nó được đổ
thành hình băng.
11. Đề phòng
Bù trừ cho tính
không tin cậy của vật thể bằng biện pháp trả đũa trước tiên
VD : hàng hóa được
bố trí để ngăn cản việc ăn cắp đồ
12. Đẳng thế
Thay đổi điều kiện
làm việc sao cho không phải nâng lên hoặc hạ xuống
VD : dầu động cơ ô
tô được công nhân thay trong các hố gầm để tránh sử dụng những dụng cụ
nâng bốc đắt tiền
13. Đảo ngược
a. Thay cho một
hành động điều khiển bởi các chi tiết kĩ thuật của bài toán, áp dụng một
hành động ngược lại
b. Làm cho phần chuyển động của vật thể hoặt môi trường bên ngoài của
vật thể trở nên bất động và những phần bất động trở thành chuyển động
c. Lật úp vật thể
VD : khi mài
vật thể thì di chuyển vật mài chứ không di chuyển bàn chải như thế bàn
chải sẽ đỡ bị mòn hơn
14. Làm tròn
a. Thay những vật
thể thẳng hoặc bề mặt bằng phẳng thành những mặt cong ; thay thể hình
lập phương thành hình cầu
b. Sử dụng con lăn, vật hình xoắn ốc
c. Thay thế chuyển động thẳng bằng chuyển động quay ; tận dụng lực li
tâm
VD : máy
tính sử dụng con chuột có cấu trúc tròn thành chuyển động hai chiều trên
màn hình
15.
Năng động
a. Tạo một vật thể
hoặc môi trường của nó tự động điều chỉnh tới chế độ tối ưu tại mỗi
trạng thái hoạt động
b. Chia vật thể thành những phần nhỏ mà có thể thay đổi vị trí tương đối
với nhau
c. Nếu vật thể bất động thì làm cho nó chuyển động và có thể trao đổi
được
VD : - đèn
chớp với cái cổ ngỗng linh động giữa thân và bóng đèn
- mạch máu trong cơ
thể người có hình ống. Để giảm cặn hoặc mạch máu không quá tải, chỉ một
nửa mạch máu có dạng ống có thể mở ra.
16.
Hành động một phần hoặc quá mức
Nếu khó có thể đạt
100% hiệu quả mong muốn thì cố đạt đến cái đơn giản nhất
VD : - một
ống xi lanh được sơn bằng cách bơm sơn, nhưng bơm quá nhiều sơn. Lượng
sơn thừa được lấy ra bằng cách quay nhanh ống xi lanh
- để có thể lấy hết
bột kim loại ra khỏi cái thùng, người đóng đai có một cai phễu đặc biệt
có thể bơm để cung cấp áp suất cố định bên trong thùng
17.
Chuyển động tới một chiều mới
a. Loại bỏ các bài
toán bằng cách dịch chuyển một vật thể trong một chuyển động hai chiều
(tức là dọc theo mặt phẳng)
b. Dùng tổ hợp chồng chập đa lớp thay cho đơn lớp
c. Làm nghiêng vật thể hoặc quay nó lên cạnh của nó
VD : một nhà
kính có một gương cầu lõm ở phía bắc của ngôi nhà để cải thiện ánh sáng
ở phía đó thông qua phản xạ ánh sáng ban ngày
18. Rung động cơ học
a. Đặt vật thể vào
thế rung động
b. Nếu đã rung động rồi thì tăng tần số, thậm chí đến tận tần số sóng
siêu âm
c. Sử dụng tần số cộng hưởng
d. Thay áp rung cho rung cơ học
e. Dùng rung động siêu âm với từ trường
VD : - bỏ
khuôn đúc ra khỏi vật thể mà không hại đến bề mặt vật thể, cưa tay thông
thường được thay bằng dao rung động
- rung khuôn đúc
trong khi đổ vật liệu vào để giúp dòng chảy của vật liệu và các tính
chất cấu trúc
19. Hành động tuần hoàn
a. Thay một hành
động liên tục thành một hành động tuần hoàn (xung)
b. Nếu một hành động đã tuần hoàn rồi thì thay đổi tần số
c. Sử dụng xung giữa các xung lực để cung cấp hành động bổ xung
VD : - tác
động mở ốc nên dùng xung lực hơn là một lực liên tục
- đèn báo nháy sáng
có tác dụng thu hút chú ý hơn đèn phát sáng liên tục
20. Liên tục hóa hành động hiểu quả
a. Thực hiện một
hành động liên tục (không nghỉ) trong đó tất cả các phần của vật thể
hoạt động hết công suất
b. Loại bỏ các hành động không hiệu quả và trung gian
VD : một cái
khoan có cạnh để cắt cho phép cắt theo chiều tới và lui
21. Dồn đột ngột
Thực hành các thao
tác có hại hoặc mạo hiểm với tốc độ thật nhanh
VD : máy cắt
ống kim loại mỏng có thể tránh cho ống không bị biến dạng trong quá
trình cắt khi cắt với tốc độ nhanh
22. Chuyển thiệt thành lợi
a. Sử dụng những
yếu tố có hại hoặc các tác động môi trường để thu những hiệu quả tích
cực
b. Loại bỏ những yếu tố có hại bằng việc kết hợp nó với một yếu tố có
hại khác
c. Tăng tác động có hại đến khi nó tự triệt tiêu tính có hại của nó
VD : - cát
sỏi đông cứng khi vận chuyển qua thời tiết lạnh. Nếu quá lạnh (dùng ni
tơ lỏng) làm cho nước đá trở nên giòn, cho phép rót được
- khi nung nóng
chảy kim loại bằng lò cao tần, chỉ có phần ngoài trở nên nóng. Hiệu ứng
này được dùng để nung nóng bề mặt.
23. Thông tin phản hồi
a. Mở đầu thông tin
phản hồi
b. Nếu đã có thông tin phản hồi thì đảo ngược nó
VD : - áp
suất nước từ một cái giếng được duy trì bằng việc đo áp suất ra và bật
bơm nếu áp suất quá thấp
- Nước đá và nước
được đo một cách tách biệt nhưng cần kết hợp để tính tổng khối lượng
riêng. Vì nước đá rất khó có thể pha chế một cách chính xác, do đó nó
được đo trước. Khối lượng đó được đổ vào một dụng cụ điều khiển nước, để
có thể pha chế với liều lượng cần thiết.
24. Môi giới
a. Dùng một vật thể
trung gian để truyền hay thực hiện một hành động
b. Tạm thời nối một vật thể với một vật thể khác mà nó dễ dàng được tháo
bỏ đi
VD : để làm
giảm năng lượng mất mát khi đặt một dòng điện vào một kim loại nóng
chảy, người ta dùng các điện cực được làm nguội và các kim loại nóng
chảy trung gian có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn
25. Tự phục vụ
a. Làm cho vật thể
tự phục vụ và thực hiện những thao tác bổ sung và sửa chữa
b. Tận dụng vật liệu và năng lượng bỏ đi
VD : - để
tránh cho đường ống phân bố các vật liệu mài mòn, bề mặt của ống được
phủ một loại vật liệu trống ăn mòn
- trong một cái
súng hàn điện, thanh tròn được đưa lên bằng một dụng cụ đặc biệt. Để đơn
giản hệ thống thanh được đưa lên bằng một cuộn dây có dòng điện cấp cho
mũi hành chạy qua
26. Sao chụp
a. Dùng một bản sao
đơn giản và rẻ tiền thay cho một vật thể phức tạp, đắt tiền, dễ vỡ hay
bất tiện
b. Thay thế một vật thể bằng bản sao hoặc hình ảnh của nó, có thể dùng
thước để tăng hoặc giảm kích thước
c. Nếu các bản sao quang học đã được dùng, thay chúng bằng những bản sao
hồng ngoại hoặc tử ngoại
VD : chiều
cao hoặc chiều dài của vật thể có thể được xác định bằng cách đo bóng
của chúng
27. Vật thể rẻ
tiền, tuổi thọ ngắn thay cho vật thể đắt tiền, tuổi thọ dài
Thay một vật thể
đắt tiền bằng nhiều những vật thể rẻ tiền có ít ưu điểm hơn (ví dụ tuổi
thọ kém đi)
VD : giấy vệ sinh
dùng một lần
28. Thay thế hệ cơ học
a. Thay thế hệ cơ
học bằng hệ quang, âm hoặc khứu giác (mùi)
b. Dùng điện, từ, điện từ trường để tương tác với vật thể
c. Thay thế các trường
1. Trường tĩnh
bằng các trường động
2. Trường cố định
bằng trường thay đổi theo thời gian
3. Trường ngẫu
nhiên bằng trường cấu trúc
4. Dùng một
trường kết hợp với các hạt sắt từ
VD : để tăng
liên kết của lớp sơn kim loại và vật liệu dẻo nóng, quá trình được thực
hiện bên trong một trường điện từ, trường này tạo lực tác động lên kim
loại
29. Xây dựng khí, thủy lực học
Thay thế các phần
cứng rắn của vật thể bằng khí hoặc chất lỏng. Các phần này có thể dùng
không khí hoặc nước để phồng lên, hoặc dùng đệm hơi hay đệm thủy tĩnh
VD : - để
tăng cặn của hóa công nghiệp, một cái ống hình xoáy ốc với các vòi được
dùng. Khi những luồng không khí đi qua các vòi, cái ống đó sẽ tạo ra một
bức tường kiểu khí, làm giảm vật cản
- để vận chuyển
những đồ dễ vỡ người ta dùng phong bì bọt khí hoặc vật liệu bọt
30. Màng linh động hoặc màng mỏng
a. Thay cấu trúc
truyền thống bằng cấu trúc làm từ màng linh động hoặc màng mỏng
b. Cô lập vật thể ra khỏi môi trường xung quanh bằng cách sử dụng màng
linh động hoặc màng mỏng
VD : để
tránh hơi nước bốc bay ra khỏi lá cây, người ta tưới một lớp nhựa tổng
hợp. Sau một thời gian lớp nhựa đó cứng lại và cây phát triển tốt hơn vì
màng nhựa cho phép ô xi lưu thông qua tôt hơn hơi nước
31. Dùng vật liệu xốp
a. Dùng vật thể xốp
hoặc các yếu tố xốp (chèn, phủ, …)
b. Nếu một vật thể đã xốp thì làm đầy các lỗ chân lông trước bằng một
vài chất liệu
VD : để
tránh bơm chất lỏng làm nguội vào máy một số bộ phận của máy được nhét
đầy các vật liệu xốp thấm hết các chất lỏng đó. Hơi làm nguội khi máy
làm việc làm cho máy nguội đồng nhất trong thời hạn ngắn
32. Đổi màu
a. Đổi màu của vật
thể hoặc những thứ quanh nó
b. Đổi độ trong suốt của vật thể hoặc quá trình mà khó có quan sát
c. Dùng bổ sung màu để quan sát các vật thể hoặc quá trình khó quan sát
d. Nếu đã dùng bổ sung màu thì dùng các yếu tố khác để theo dõi
VD : - một
miếng gạc trong suốt có thể cho phép theo dõi vết thương mà không cần
tháo ra
- màn chắn nước để
bảo vệ công nhân máy cán thép khỏi bị bỏng nhưng màn đó cung không cản
trở việc quan sát thép nóng chảy. Người ta làm cho nước có màu để tạo
một hiệu ứng lọc (để giảm bớp cường độ ánh sáng) trong khi vẫn giữ tính
trong suốt của nước
33. Tính đồng nhất
Làm các vật thể
tương tác với vật thể đầu tiên bằng cùng loại vật liệu hoặc vật liệu rất
gần với vật thể đầu tiên đó
VD : bề mặt
của máng chuyển vật thể cứng được làm cùng loại vật liệu với vật thể
chạy trên đó cho phép phục hồi liên tục bề mặt của máng
34. Những phần loại bỏ và tái sinh
a. Một yếu tố của
vật thể sau khi hoàn thành chức năng hoặc trở nên vô dụng thì hãy loại
bỏ hoặc thay đổi nó (vứt bỏ, phân hủy, làm bay hơi, …)
b. Loại bỏ ngay lập tức những phần của vật thể không còn tác dụng
VD : - ca
tút của viên đạn được lấy ra ngay sau khi súng bắn
- Phần thân của tên
lửa tách ra sau khi làm hết chức năng của nó
35. Chuyển pha lí hóa của vật thể
Thay đổi trạng thái
kết tập, phân bố mật độ, độ linh động, nhiệt độ của vật thể
VD : trong
một hệ có những vật liệu dễ vỡ, bề mặt của cái vẵn xoáy trôn ốc được tạo
thành từ vật liệu dẻo với hai lò xo xoáy ốc. Để điều khiển quá trình,
bước của đinh ốc có thể thay đổi từ xa
36. Chuyển pha
Ứng dụng các hiệu
ứng trong quá trình chuyển pha của vật liệu. Ví dụ trong khi thay đổi
thể tích, bậc tự do hay hấp thụ nhiệt
VD : ứng
dụng trong tủ lạnh để hạ nhiệt độ xuống thấp
37. Giãn nở nhiệt
a. Dùng vậtt liệu
có thể co giãn theo nhiệt độ
b. Sử dụng các vật liệu khác nhau với các hệ số giãn nở nhiệt khác nhau
VD : để điều
khiển đóng mở cửa sổ trong nhà kính, một tấm gồm hai kim loại được nối
với cửa sổ. Khi nhiệt độ thay đổi thì sẽ làm cho tấm cong lên hoặc cong
xuống làm cho cửa sổ đóng mở
38. Sử dụng chất ô xi hóa mạnh
a. Thay không khí
thường bằng môi trường nhiều không khí
b. Thay môi trường giàu không khí bằng ô xi
c. Xử lí vật thể trong môi trường giàu không khí hoặc ô xi bằng phóng xạ
ion hóa
d. Sử dụng ô xi ion hóa
VD : để thu
nhiều nhiệt hơn từ ngọn lửa, ô xi được cung cấp thay cho không khí
thường
39. Môi trường
khí trơ
a. Thay môi trường
thường bằng môi trường khí trơ
b. Thực hiện quá trình trong chân không
VD : để
tránh bông khỏi bắt lửa trong kho hàng, người ta dùng khí trơ khi vận
chuyển tới khu tập kết
40. Vật liệu composite
Thay vật liệu đồng
nhất bằng vật liệu composite
VD : cánh
của máy bay làm bằng vật liệu composite cho khỏe và nhẹ hơn