奇思妙想小發明：發明方法之組合發明法

發布時間： 2018-09-29 10058

橡皮和鉛筆是兩項不同的技術成果。一位貧窮的畫家威廉把它們組合在一起，發明了把橡皮包在鉛筆頭上的鉛筆。他獲得了專利。他把這個專利和專利權賣給了拉巴地布鉛筆公司，使該公司每年僅專利費一項收入，達50萬美元。有一家音樂工業公司的技術員豪斯菲爾德，把超聲檢查儀與計算機圖像識別兩項技術組合起來，發明了能夠進行人體內探測的CT掃描儀器，因而獲得了諾貝爾醫學獎。

這項發明技法叫組合法。它是在創造發明中，把多種技術成果綜合在一起，構思出新穎的設計和獨特的功能的方法。

組合法是詳細構思設想的有效途徑。有人對1900年以來的480項重大成果進行了分析，發現從1950年以后，組合型的成果的數量遠遠超過了突破型發明的數量，成為占主導地位的技術。組合型的技術發明使技術更加完善、成熟。

組合法也有一定的規律可循。在有了某個創造性設想，或者謀求某種特殊功能的時候，我們可以從原理的組合、內插式組合、輻集式組合等三種形式，從不同的角度進行發明設計。

（1）原理的組合

所謂原理的組合，是指己有的技術原理為基礎通過巧妙的組合，創造出新的功能或新穎的事物的方法。例如，人體內長結石的病人很多，結石病人多有劇烈疼痛等痛苦。一般治療中采取外科手術的方法，摘除結石。但有許多結石病在手術后仍容易復發。若用藥物治療，可以排除小的體內的結石，而較大塊的結石卻難以通過服藥來化解或排除。醫生們一直在尋求著不做手術而排除人體內結石的方法。英國一家醫療研究中心提出了一項不需外科手術而粉碎結石的發明。這種發明是把兩個原理巧妙地結合而得到的。一個原理是超聲波可以破碎巖石，當然也可以破碎人體內的結石。但如果是把超聲波加強到能夠破碎人體內的結石時，人體也損壞了。用什么方法，既能破碎結石，又不損壞人體呢？他們想到了橢球內，一個焦點發出的光線或波會在另一個焦點聚焦的原理。根據這兩個原理，他們建一個水槽，讓結石病人躺在其中，使體內結石處于橢球內的一個焦點上，在另一焦點發射超聲波。經過約1分鐘的超聲波沖擊，體內結石就會化成小碎塊，然后通過服用藥物可以排除。磁半導體的發明也是霍爾效應與磁阻效應的結合。

（2）內插式組合

內插式組合，是以一項技術措施、方法為主，再插入其他的技術措施、方法達到新功能的組合設計方法。有人說當今的技術有兩個特點，一是結構變得越來越復雜，二是操作變得越來越簡單。在現代技術中被認為最重要的技術——電子計算機技術是一個復合的技術產品。計算機最早出現于1890年，由霍勒斯里發明。這臺機械的計算機能識別穿了孔的卡片，能計算，后來還能用于數據貯存和檢索。但是這臺龐大的機器的真正普及應用是在電子學發展，特別是晶體管的出現以后才實現的。計算機專家們把晶體管技術插到霍勒里斯的計算機技術中，使計算機更快速化、更多功能和小型化，才使計算機技術變為影響到現代人生活中每個方面的技術。

這種組合可應用于很多小的技術產品。比如，用于鍛煉身體的計步鞋，就是將計步器插入到鞋底中實現的。將電爐插到水壺中，便產生了電水壺的新產品。將噴水的環節插入電熨斗中，出現了噴霧式電熨斗，等等。

（3）輻集式組合

輻集式組合，是選取一項通用的技術或通用的技術產品，列出它所有可能應用的方面或所有可以與之結合的技術產品，以產生新的發現或發明的方法。

比如超聲波技術，是一個通用的技術手段，它現在己發現的用途有：超聲波熔化，用于熔化密度不同的金屬，能夠明顯地將密度不同的金屬分層熔出。超聲波焊接，利用超聲波裝置放出的波，引起鋁板表面發生小爆炸，除掉鋁板表面的氧化膜，然后進行焊接。超聲波燒結，通過在燒結物上加超聲波，縮短燒結時間。超聲波切削，利用超聲波加到切削刀具上，以防止切削刀具與被切割物件之間熔化、粘著。還有我們比較熟悉的超聲波攪拌，用在混凝土構件制造中。超聲波探傷，可用于機器的整機檢查。

超聲波的這些應用是從一種應用技術和原理輻射出去，產生新的發明設想。你能利用這種輻集式組合，再創造，發明新產品嗎？

運用組合發明法要注意些什么問題呢？有哪些要領？

（１）組合要有選擇性

世界上的事物千千萬萬，把它一樣一樣不加選擇地加以組合是不可能的，應該選擇適當的物品進行組合，不能勉強湊合。如國外一家公司曾大力推銷一種收音、照相兩用機，即將收音機、照相機組裝在一個外殼里。雖然廣告宣傳如何便利、實用。但實際上，拍照時，收音機毫無用處；而聽收音機時，照相機又成了累贅，并且沒有節省材料。這樣的組合是不可取的。

（２）組合要有實用性

通過組合提高效益、增加功能，使事物相互補充，取長補短，和諧一致。例如，將普通卷筆刀、盛屑盒、橡皮、毛刷、小鏡子組合起來的多功能卷筆刀，不僅能卷鉛筆，還可以盛廢屑、擦掉鉛筆寫錯的字、可作鏡子照，大大增加了卷筆刀的功能，很有實用性。

（３）組合應具創造性

通過組合要使產品內部協調，互相補充，相互適應，更加先進。山東青島市合江路小學五年級劉筱鍇同學發明保健電熱烘鞋器。當鞋子濕了，將烘鞋器插入鞋里，可以把鞋烘干。這個烘鞋器用電熨斗芯作熱源，用銅管、銅片當散熱器，把除臭味的藥粉填撒在散熱片之間，用尼龍襪套起來。這樣的組合確是有創造性的。

 請你發明設計

觀察與思考

１、舉出５種是組合發明的物品，并指出它們是什么物品組合的？

２、判斷小發明的標準是：新穎性、創造性和實用性。請以這“三性”判斷下列兩件發明能否成功，并說明理由。

（１）多功能旅行筷。筷子是空心的，頂上加個帽蓋，空筷里可以放些調味器、牙簽。

（２）廚房多用刀。旋下刀柄（內裝電動旋轉盤、插頭等），在刀柄上裝上附件，可以打蛋、洗碗。刀裝上刀柄，可以切菜、刨絲、開瓶蓋、開罐頭、刨皮等。

為了節省空間，增加靈活性和功能，人們發明了不少組合用具，如組合螺絲刀、組合玩具、組合家具等。請你也來發明一種組合用具。可畫圖說明，也可制成模型或實物。

同學們，發揮你的奇思妙想，開始發明創造吧！

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