Реферат по Основы научных исследований на тему Изобретательство как вид инженерной деятельности

Аннотация

Работа посвящена вопросам изобретательской деятельности в рамках инженерной деятельности. Здесь важно отметить, что любая изобретательская деятельность по своей сути сравнима с творчеством. Особенно это касается инженерной деятельности.
Инженерное дело само по себе сродни с искусством. Именно здесь особенно ярко проявляется изобретательство.

1. Понятие об изобретательской деятельности

Изобретательная деятельность – это творческий процесс, позволяющий человеку воплощать полученные знания с целью создания необходимых условий для комфортного существования. Этот процесс позволяет непрерывно познавать окружающий мир, удовлетворять духовные потребности, развиваться в разных направлениях, и начался он со времен появления человека [1].
Именно изобретательная деятельность человека постоянно меняет мир и помогает обретать то, чего изначально не было предусмотрено природой. Только людям свойственно такое взаимодействие с окружающим миром [1, 4].
1. Первые орудия труда. Самые первые орудия труда – это топор, молот и нож. Каменные топоры были у наших предков еще четверть миллиона лет тому назад.
Ножи из металла они стали использовать около 8 тысяч лет назад. Самые старейшие гвозди, известные археологам, были созданы на Ближнем Востоке. Они датируются приблизительно 3500 годом до нашей эры. Сделаны были из меди и укрепляли статую, изготовленную также из меди.
Около 3000 год до нашей эры египтяне резали дерево и камень пилами. Следы этих пилок можно встретить на блоках, из каких были построены пирамиды.
2. Первые автомобили. Ярким примером изобретательной деятельности является создание автомобилей.
Первые работающие на бензине машины сконструировали немцы Бенц (1885 г., трехколесный) и Даймлер (1887 г., четырехколесный). Эти авто больше напоминали возки, в которых запряженных лошадей заменил вмонтированный двигатель внутреннего сгорания. Французы Танхар и Левассор сконструировали машину, которая уже больше напоминает автомобили, привычные нам.
3. Первый небоскреб. Десятиэтажное здание «Хоум Иншуранс Билдинг» в Чикаго (США) было первым в мире, построенным по принципу небоскреба в 1885 году. Основой для него был скелет из несущих стальных конструкций. Поэтому его стены могли быть относительно тонкими и легкими, так как опорой являлась железобетонная конструкция. Небоскребы, построены таким образом, сегодня могут достигать невероятной высоты.
4. Оконные диски. Стекло было изготовлено впервые 5 тысяч лет назад. Оно состоит из расплавленного кварцевого песка и соды. До изобретения во Франции в 17-м веке плоского стекла производство было сложным и тяжелым.
Проще всего было приготовить из стекла небольшие круглые диски. Техника изменилась, но слово «диск», которое обозначает круглую пластинку, как и раньше, употребляется в немецком языке как название прямоугольных оконных стекол.
При изготовлении плоского стекла жидкое стекло выливали на металлическую пластинку. Когда оно затвердевало, его шлифовали с обеих сторон. Сегодня расплавленное стекло выливают на расплавленное олово.
5. Первые водопроводы. В больших городах древних цивилизаций – от Индии до Рима – еще тысячи лет назад отделяли водопроводы с питьевой водой от канализации. В городе Мохенджо-Даро на реке Инд примерно 4 тысячи лет назад были собственные водопроводы, и даже общественные купальни.
В огромном городе Рим проживало более миллиона жителей, питьевую воду вели с гор в город по специальным трубам. В богатых домах, конечно, были собственные купальни и водопровод.
6. Изобретение металлов. Трудно представить современный мир без металлических изделий, они окружают нас повсюду, и, кажется, что были всегда. Но это тоже результат изобретательной деятельности человека.
Около 5 тысяч лет назад люди впервые смешали медь и олово и получили новый металл – бронзу, сыгравшую такую важную роль в развитии культуры и техники, что ее именем назвали целый исторический период – бронзовый век. Железный век начался 3,5 тысячи лет назад, когда на территории современной Турции хетты впервые переплавили железную руду в железо [4].
Для изготовления оружия и военной техники железо подходило больше, чем бронза. Кто владел железом, тот и владел миром. Чугун открыли китайцы еще за 600 лет до нашей эры. Их доменные печи были лучше европейских, где чугун получили лишь в 1400 году. Этот металл был крепче железа.
В Индии в 1000 году до нашей эры была изготовлена сталь – к железу добавили углерод, что сделало этот металл тверже и крепче. Первая нержавеющая сталь появилась лишь в 1913 году, когда англичанин Вирли смешал сталь с хромом.
Алюминий – самый молодой металл. Учитывая его легкость, его изготавливают и обрабатывают в больших количествах. В 1825 году датский физик Эрстед впервые изготовил алюминий, разогрев хлорид алюминия вместе с калием. Исходным сырьем для производства алюминия есть боксит, который представляет собой глинозем.
7. Военные изобретения. В определение «изобретательная деятельность» входит не только реализация целей для более комфортного существования, но и развитие военной техники, более эффективных военных средств. В 19-20-м веках совершенствование в данном направлении набрало новые обороты: создавались подводные лодки, танки, первые самолеты.
Период холодной войны привел к изобретению и накоплению опаснейшего для человечества ядерного оружия, реактивной авиации, атомных подводных лодок, химического и биологического оружия.
8. Нанотехнологии. В наше время примерами изобретательной деятельности являются генная инженерия, нанотехнологии и робототехника. Трудно представить, что ожидает цивилизацию в ближайшем будущем, ведь развитие затрагивает все направления, начиная от исследования космоса до создания искусственных организмов и интеллекта.
Сейчас в нанотехнологию инвестируются громадные средства, разработками занято множество ученых. Прогнозируется создание нанороботов, которые будут введены в человеческий организм для очищения от раковых клеток и холестерина, для доставки определенного лекарства в пораженный орган [2].
Как молекулы ДНК при росте организма создают свои копии из простых молекул, так и нанороботы в будущем будут копировать с помощью определенных программ. Существует гипотеза, что замена человека более жизнестойкими машинами есть естественный этап развития общества. Человечество может только предполагать, к чему может привести подобная изобретательная деятельность.