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发明技巧故事17――学自行车变容易了——多维化原理的应用

已有 3369 次阅读 2021-11-20 19:15 |系统分类:科研笔记

学自行车变容易了——多维化原理的应用

对很多人来说,学骑自行车可能是件令人烦恼的事,经常会摔倒,尤其是儿童学骑自行车时可能会产生危险。

现在,人们将不再有这种顾虑了。美国帕杜大学的工业设计师发明出了“一种变身三轮车”。当骑车者加速时,它的2个后轮会靠的越来越近,而减速或停车时,2个后轮又会分开,骑车者根本不用担心车子会侧翻。

这个发明体现了多维化(shift to a new dimension)原理,该原理体现在 4个方面:

1.将物体从一维变到二维或三维空间。

比如:螺旋梯可以减少所占用的房屋平面面积。

2.用多层结构代替单层结构。

比如:多碟CD机可以增加音乐的播放时间,增加歌曲量;多层抽屉可以放更多物品。

3.使物体倾斜或侧向放置。

比如:自动装卸车。

4.使用给定表面的反面。

比如:门后面可以挂衣服、装镜子;印制电路板经常采用两面都焊接电子元器件的结构,比单面焊接节省面积。

  这个原理告诉我们,当局者迷,旁观者清,有的时候跳出既定的思维或利益格局,在更高的维度上思考一些问题,往往会获得更加宽广的视野,更加全局的信息,对看清问题的本质或者内置具有更好的效果。即使是工程领域,这个维度不一定局限在平常所说的一维,二维和三维空间,很多时候这种维度表达的是系统的一种特性(属性或者视角),比如我们如果只考虑到存放的能力并不能带来全面的设计外,我们可以综合性能,可靠性,安全性等维度,可以获得更为全面的设计。一条直线将平面分成两半,要想从线的一边到达线的另一边,不穿过线是不可能的,但如果站在三维角度,这却是显而易见的事情。量子学中的测不准,是否也包含了我们所不知道的维度,才使得电子的轨迹看起来是随机不连续的呢?




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