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结构相似是什么意思?结构相似的创新案例有哪些?

“结构”是一个与“原理”含义不同而又相互关联的概念。原理指的是发明创造所利用的科学理论、自然规律和自然现象,而结构是利用原理达到发明创造目的的具体物质形式。

事物的结构,有的层次叠杂,有的规律重复,有的对称设置,有的奇形怪状,有的十分简单。撇开事物的原理,对大量五花八门的事物进行结构的对比分析,就有可能发现,许多事物虽然原理不同,或者构成结构的物质不同、创造目的不同,但其结构思想和结构形式有不少是相似的。

一般说来,结构的层次高,结构形式就复杂,结构设计的难度也越大。只有从结构上对大量事物进行相似联想,储存了丰富多彩的相似结构的信息,才能在结构的构思和设计中,左右逢源,前后取材,上下参考,彼此衔接,从现有事物的相似结构中提炼最优结构,直接用于或者指导发明创造的结构设计。

让我们来看看新型扣件“维可牢尼龙搭扣”(俗称“魔术扣”)的发明吧。

“维可牢尼龙搭扣”(俗称“魔术扣”)

“维可牢尼龙搭扣”(俗称“魔术扣”)

“魔术扣”是瑞士发明家梅斯特拉的杰作。它实际上是两条尼龙带,它们共同扮演苍耳的角色,其中一条涂有涂层,上有类似芒刺的小钩,另外一条的上面则是数千个小环,钩与环能够牢牢地粘在一起。

1948年的一天,梅斯特拉带着狗穿行于棘草丛中,打猎回来,狗的皮毛上和他的毛呢裤子上粘上了不少苍耳草籽,这使他感到奇怪,用放大镜一观察,发现苍耳草籽上长满了小钩子,那千百个小钩子钩住了狗毛与毛呢的绒面。用力一拉就“刺啦”一声应声而开,但只要一贴近,马上又会钩得跟过去一样牢。

受此启发,梅斯特拉发明了以一条表面布满细小钩子的尼龙带啮合另一条表面布满细小圈环结构的尼龙带的新型扣件,这就是“魔术扣”

“魔术扣”是一种能轻易扣住又能方便脱开,不锈、轻便,可以水洗的扣件。它的用途极广,在我们的生活中无处不在,包括服饰、室内装潢、医疗及飞机、汽车制造业,甚至太空人也离不开它,在太空失重情况下,太空人的鞋底装上这种搭扣就可以方便行走,物品装上就可方便固定在飞行器的舱壁上,真是小发明发挥着大作用。这项发明是在1957年完成的,相继在许多国家获得专利权。

再介绍一种新型不锈钢材料的构造。

夹心结构的不锈钢,称为“三明治”不锈钢

夹心结构的不锈钢,称为“三明治”不锈钢

美国科学家在研究新的不锈钢结构时,受三明治夹心面包的启发,制造出一种夹心结构的不锈钢,称为“三明治”不锈钢。“三明治”不锈钢与三明治面包具有相似的夹心结构。夹心结构,使不锈钢的性能发生了显著的变化,成为一种具有高度热拉伸性的新材料,远比单纯不锈钢的性能优越,具有广泛用途。

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