ЗАКОН ВОЗРАСТАНИЯ РЕСУРСОВ
Автор: Лев Певзнер
Редактор: Елена Гин
По мере развития техники появляются новые ресурсы для развития существующих систем.
Происходит это вследствие того, что:
А) С развитием техники появляются новые материалы с новыми свойствами (ресурсами)
Пример 1:
Долгое время использовались только такие свойства титана, как прочность и легкость. Это в основном ракетная и авиационная техника. Однако обнаружилось и такое свойство титана, как его способность сращиваться с костной тканью человека. Так появилась новая область в стоматологии – хирургия имплантов.
Илл. 1. Импланты из титана
Имплант ввинчивается в кость челюсти, срастается с ней, а затем на него устанавливается протез.
Пример 2:
Сначала ниобий использовали только для легирования стали. Это придавало стали особые свойства. Но скоро стало ясно, что его химическая инертность в десятки раз превышает коррозионную стойкость самой лучшей нержавеющей стали. Его стали применять в агрессивных средах в атомных реакторах.
Пример 3:
Первоначально полиэтилен был разработан и внедрялся в качестве защитной оболочки для электропроводов, но со временем он стал использоваться и для пластиковых труб, и для тары продуктов, и для мешков и много других применений.
Илл. 2-5. Полиэтиленовые мешки, контейнеры, трубы, пленка
Пример 4:
Первоначально виагру разрабатывали как средство от стенокардии. Но со временем выяснилось ресурсное свойство виагры. В 1992 году был выявлен эффект повышения потенции у мужчин при приеме этого препарата. Этот побочный эффект (ресурс) привел к новым рынкам. Причем гораздо более широким, чем лечение стенокардии.
Илл. 6. Виагра
Б) С развитием техники появляются новые технологии с большими возможностями (дополнительными ресурсами).
Пример 1:
Первоначально генераторы сверхвысоких частот использовались для радиолокации. Но после второй мировой войны им нашли новое применение – микроволновки.
Илл. 7-8 . Радары конца 1940-х годов и микроволновка
Пример 2:
Технология дистилляции известна достаточно давно. Ее использовали при производстве спирта, нефтепродуктов.
А в последнее время ее активно используют еще и при получении чистых металлов – бериллия, кадмия, ртути и др.
Илл. 9. Бериллий.
Пример 3:
Замена технологии производства алюминия с химического на электролиз позволила существенно удешевить производство алюминия, сделать его доступным для многих технических систем.
В) С развитием техники происходит развертывание систем с появлением новых подсистем (дополнительных и вспомогательных, которые дают системе дополнительные ресурсы).
Пример 1:
Автомобили могут быть использованы для временного энергоснабжения дома при авариях. Ведь в США 80% людей живет в частных домах и автомобиль они паркуют рядом с домом. Наиболее подходящими для этого являются гибридные автомобили, так как у них есть генераторы необходимой мощности и аккумуляторы. А главное, они достаточно эффективные для генерации энергии, и экономичны для этих целей.
Илл. 10. Машины возле дома
Пример 2:
Наличие электричества (как ресурса) в автомобилях позволило создать в нем массу приборов – поворотники боковых зеркал, стеклоподъемники и др. А также использовать в автомобиле многие приборы – электробритвы, автомобильные телевизоры, автомобильные пылесосы.
Пример 3:
Сотовая и космическая связь изначально разрабатывалась для телефонных переговоров. Но теперь она используется и для автонавигаторов.
Илл. 11. Навигатор
Пример 4:
Современный телефон – это еще и калькулятор, и навигатор, и фотоаппарат, и часы…
Илл. 12. Сотовый телефон
Г) С развитием техники и со временем появляются ресурсы надсистемы
Пример 1:
Прорыв в развитии конструкции большинства приборов бытовой техники – пылесосов, холодильников, осветительных приборов, связан с созданием электрических сетей в городах Европы и США.
Илл. 13. Пылесос Model V фирмы Electrolux (1921 г.) – один из первых серийных пылесосов.
Д) Повышение доступности к ресурсам при переходе к массовому производству, и, как следствие, появление ресурсов для новых применений, в новых областях.
Пример 1:
Появление водопровода сделало воду доступным ресурсом для многих людей. Если носить воду из колодца хлопотно, и ее надо было экономить (во всяком случае, смывать нечистоты в туалете или мыться), то теперь она стала доступным ресурсом для многих бытовых нужд.
Илл. 14-15. Потребление воды в душе и ванне таково, что обеспечить ее может только водопровод
Пример 2:
Появление электричества в домах стало ресурсом для огромного количества современных приборов. В США это еще и ресурс для отопления в значительной части домов. Для сравнения скажем, что в начале 1930-х годов как большое достижение показывалось, что годовое потребление энергии в Калифорнии (самом развитом штате!) достигло 1200 квтч. В современных же нормальных домах в США - около 1000 квтч в месяц.
Мощность электроподвода в современных домах достигает 50-100 квт. Для сравнения, в России в квартирах обычных домов (хрущевок), где нет электроплит, электропроводка рассчитана на 2-3 квт.
Илл. 16. Мощность электроподвода в современных домах достигает 50-100 квт.
Пример 3:
Достаточно дешевая солярка в США делает ее доступным ресурсом для отопления домов и горячего водоснабжения.
Илл. 17-18. Бойлер на солярке и машина для развоза солярки по домам.
Е) Расширение возможности доступа к получению ресурсов внешней среды, за счет новых технологий.
Пример 1:
Долгое время нефть добывали только там, где она шла самотеком или была на небольшой глубине и шла под давлением. Новые технологии позволили добывать ее с больших глубин.
Люди знали о наличии сланцевого газа и сланцевой нефти. Но они не были ресурсами энергетики, пока не были разработаны технологии горизонтального бурения и гидроразрыва пластов. С появлением этих технологий, человек получил новые значительные ресурсы для энергетики.
Илл. 19. Схема добычи сланцевого газа и нефти
Пример 2:
До середины XIX века люди ничего не знали о наличии месторождений железомарганцевых конкреций в океанах. Но и после открытия этих месторождений их нельзя считать в полной мере ресурсами, пока не будет найдена технология их добычи, хотя их объемы в океане оцениваются в 300 миллиардов тонн.
Илл. 20-21. Железомарганцовые конкреции на дне Тихого океана
Резюме:
С развитием уровня техники (с течением времени) постоянно возрастают ресурсы, которыми располагает система. Это происходит за счет:
А) появления новых материалов с новыми свойствами, из которых изготавливаются элементы системы;
Б) появления новых технологий, которые использует система;
В) развертывания системы и появления ресурсов за счет ресурсов появившихся дополнительных и вспомогательных подсистем;
Г) появления новых ресурсов в надсистеме;
Д) перехода к массовым технологиям.
Е) расширения возможности доступа к получению ресурсов внешней среды, за счет новых технологий.
Следствие из закона:
При прогнозе отсутствие необходимых характеристик системы для достижения требуемого параметра функции не является окончательной причиной отказа от системы. Возможно, её время пока не пришло. Необходимо дождаться появления нужных ресурсов или целенаправленно искать их.
Источники иллюстраций:
1) http://unident.ru/files/10421/implant3.jpg
2) http://promtu.ru/uslugi/sdat-polietilen
3) http://o-trubah.ru/materialy/polietilenovie/polietilenovye-truby-tehnicheskie-harakteristiki-355
4) http://www.mordsrub.ru/press/92-primenenie-polietilenovyh-trub-v-stroitelstve.html
5) http://primapak.com.ua/zaporozhe-polietilenovie-kulki-vkladishi-meshki
6) http://medside.ru/viagra
7) http://i-fakt.ru/cmert-ot-mikrovoln/
8) http://sovetneg.ru/kak-vybrat-mikrovolnovku/
9) https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Be-140g.jpg?uselang=ru
10) https://www.youtube.com/watch?v=gsrVvk8S6DM
11) http://www.arkanplus.ru/index.php/Ustanovka-avtomobilnyih-navigatorov-avtonavigatsiya/
12) https://www.irmobile.ru/catalog/cellular/mobil/sotovyj-telefon-micromax-aq5001-canvas-power-silver-product-87347.html
13) http://4ydom.com/kak-poiavilsia-pervyi-pylesos/
14) http://dolgieleta.com/krasota-zdorovje/profilaktika-zabolevaniy/zakalivanie/kontrastnyi-dush.html
15) http://www.o-vannoy.ru/vanny/gidromassazhnaya-vanna/
16) http://obelektrike.ru/posts/raspredelitelny-chit-v-chastnom-dome-svoimi-rukami/
17) http://dompraktika.ru/otoplenie-solyarkojj-nesmotrya-na-otzyv/
18) http://jingletruck.com/oil-truck-2003-freightliner-26525
19) http://www.capitalbe.co.uk/programmes/programme-archive/exploration-reservoir-development-and-recovery-of-shale-resources-shale-oil-and-natural-shale-gas-technological-experience-of-north-america.html?lang=ru
20) http://www.popmech.ru/science/11774-sokrovishcha-tsarya-morskogo-podvodnye-redkozemelnye/
21) https://geology.dirty.ru/konkretno-o-konkretsiiakh-662015/