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| 发明创新需“变色” | 发布于:2013/10/13 | |
| 郁郁葱葱的森林、蔚蓝深邃的海洋、金黄无际的沙漠……大自然用五彩缤纷的色彩为人类绘出了绚烂瑰丽的生活画卷。人们在感慨于大自然神奇的同时，也在探索自然、改造自然，更在效法自然。许多科学家就一直致力于在方兴未艾的仿生学领域通过模拟自然来解决人类社会的问题。他们发现大自然的进化过程始终伴随着自然界整体色调和个体颜色的变化，因此“改变颜色”也是人类从自然中获取灵感，进行发明创新，改变自身生活面貌的有效途径之一。 在地球长达几十亿年的生命轨迹中，地壳的频繁运动使得平原、高山和海洋不断地交替演变着，自然界的色调格局也随之发生变化；在植物的繁衍生息中，无色的二氧化碳和水通过光合作用赋予了它们不同阶段不同颜色的叶片和果实，日复一日年复一年演绎着属于它们的春夏之翠碧，秋冬之枯黄；在动物的世界里，“聪明”的它们会巧妙地为自己披上与周围环境颜色类似的“伪装”，一方面保护自己，一方面也伺机猎取食物。可见，“变色”是自然界的规律之一，也是自然进化的需要。 而且，自然界万事万物在温度、光照、湿度、力等自然条件的长期作用下，已经形成了适应周围环境的各种自然颜色。如冰雪是白色的，这是因为白色的雪对光的高反射率有利于维持其自身状态的存在。 其实自然万物的颜色也是由其自身结构特点决定的。如无水硫酸铜是白色的，而硫酸铜晶体是蓝色的，同样由碳元素组成的石墨和金刚石，前者为黑灰色，后者却是透明的。也可以这样说，色彩的多样化能满足自然界中不同物种间的辨认和区分，满足自然界生物体间的和谐共存和共同发展。 发明创新的规律相当复杂，方法和途径也多如牛毛，但“改变颜色”始终是人类发明创新的基本途径之一。而使用“改变颜色”的原理进行发明创新，笔者以为是基于以下几点。 首先，“改变颜色”可以满足人类自身发展需要。 和自然界发展规律一样，人类社会也有自身的发展规律，人类为适应自然环境的发展，保持与自然的和谐相处，必须顺应自然界的发展规律。因此自然发展中有关“改变颜色”的原理也同样适用于人类发展。如人们利用光的三原色原理，合成了千变万化的颜色，迎合了人们对多姿多彩生活的向往，也满足人们各种各样的需要。 其次，这是人的生理特征和审美观的需要。 人类凭借视觉系统和对色彩敏感的心理反应功能，可以对纷繁复杂的物品做出快速判断和辨认，可以说，色彩是人类观察自然形态的第一视觉要素。有研究成果表明，人类对事物的辨认首先是对色彩的感觉，其后才是对形的辨认。如人与人、人与物在最初接触的20秒内，对色彩的感受度约为80%，对形体感受度仅约为20%；在20秒至3分钟内，对色彩的感受度仍有60%，形体感则为40%。同时，和谐的色彩环境也是影响人类身心健康的重要因素。 事实上，人类在长期的发明创新过程中，早已自觉或不自觉地应用了“改变颜色”的方法。早在1946年，前苏联发明家根里奇·阿奇舒勒就对色彩的问题进行了深入的研究，著名的TRIZ理论的40个发明原理中，第32条就是“改变颜色原理”。而发明创新中“改变颜色”应遵循以下原则。 一是要与产品的功能特性吻合。不同颜色物体对光的反射率是不一样的。在进行产品设计开发时，可以根据产品的功能特点对其外表色彩进行搭配。如为提高太阳能热水器水箱对光的吸收，其表面可涂成黑色；为使夏装穿起来更凉爽，就要注意选用浅色系的布料进行加工；警示性标牌的颜色则务必醒目，与周围环境的色差要尽可能地大。 二是要满足人们的生理和心理需求。就如有人认为白色代表纯洁，有人却觉得白色充满哀伤一样，每个人对颜色的认知和态度是不同的。因此在具体的产品设计和制造过程中，要根据大部分人对于颜色的心理感受进行色彩调整。如家居床上用品的生产，商家定会根据季节的变换选取相应的色调进行产品设计：在寒冷的冬季，红、橙、黄等暖色系的色彩会让人觉得温暖，而进入盛夏后，蓝、绿、青等冷色系色彩就会给人清爽清新的感受。 又如在最初设计法国国旗时，国旗上的红、白、蓝三条色带宽度完全相等，但当制成的国旗升到空中后，人们总觉得这三种颜色在国旗上所占的比例不相等，似乎白色的面积最大，蓝色的最小。有不少人觉得这样的国旗不能代表法国精神，心理难以接受。而这其实是因为人们对不同的色彩有不同的膨胀感和收缩感。后来，法国政府把红、白、蓝三色的真实面积比例调整为35：33：37时，看上去反而相等了。 发明创新中“改变颜色”的具体做法通常有以下几种。 1.改变物体或外部介质颜色 这点是通过改变其基调色或其外部的花纹达到相应目的。如海洋馆建筑的空间装饰通常以蓝白两色为基调，从而达到与大自然和谐的空间效果。 2.改变物体或外部介质的透明度 如在玻璃发明之前，人类的门窗是遮光不透明的，室内如果不点灯，就显得灰暗压抑；而造出玻璃后，由于其采光度和透明度大大增加，就成了门窗的主要材料。当前，一些写字楼、创意建筑、大型场馆为了加强自然采光，减少室内照明能耗，其外墙甚至地板都开始加入玻璃元素。 3.改变同一物体状态 如为了能如实地观察沉降物在激流中的运动轨迹，可将沉降物做成一个电极与激流中的水形成电解作用，利用电解原理产生的气泡来观察沉降物的运动轨迹。在这个过程中，气泡来源于水，却已经不是水本身的透明色，而是稍显浑浊的不透明白色。其实，气泡依旧是水，但状态改变后，颜色也随之改变，原本困难的问题也迎刃而解。来源：发明与创新(综合版) 作者：吴联进 |
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