4.10. Закон перехода тс на микроуровень

Формулировка закона. Развитие рабочего органа системы идет сначала на макро-, а затем на микроуровне.

Иными словами, вместо колес, валов, шестерен должны работать молекулы, атомы, ионы, электроны и т.д., которые легко управляются полями [16]. Возможности использования макроуровня быстро исчерпываются и переход на микроуровень неизбежен. При этом начинают использоваться внутренние ресурсы вещества, не проявляющиеся на макроуровне.

Возможны три основных направления перехода на микроуровень:

1. Увеличение степени дробления вещества и объединения дробных веществ в новую систему. Здесь можно выделить несколько шагов [16]:

   1. Макроуровень – система из узлов и деталей (шестерни, валы и т.д.);

   2. Полисистемы из элементов простой геометрической формы (конструкции из листов, нитей, шариков и др.);

   3. Полисистемы из высокодисперсных элементов (порошки, эмульсии, аэрозоли);

   4. Системы, использующие эффекты, связанные со структурой веществ (кристаллических, жидких, с фазовыми переходами и т.д.);

   5. Системы, использующие молекулярный уровень веществ;

   6. Системы, использующие атомные явления, действие элементарных частиц и т.д.;

2. Увеличение степени дробления вещества и объединение с пустотой (переход к капиллярно-пористым материалам; например, сотовые конструкции, использование пены и др.);

3. Замена вещественной части системы на полевую (лазерная резка, сварка).

Все, что было изложено выше, более справедливо для систем типа «устройство».

В развитии технологических процессов можно выделить пять уровней:

1. Технология макроуровня (механическая обработка материалов резанием);

2. Микротехнологии, основанные на использовании структуры веществ и фазовых переходов (литье, сварка материалов, термическая обработка, коротко – вся металлургия);

3. Микротехнологии молекулярного уровня (биотехнологии, химические технологии);

4. Технологии атомного уровня (лазерные, плазменные методы);

5. Технологии уровня атомного ядра (работа атомных реакторов, бомбардировка ядер, с целью получения новых материалов).

Применение закона. С одной стороны, закон позволяет оценивать уровень развития технологий и конструкций, с другой – непосредственно использовать закон для совершенствования систем, использованию перевода систем на микроуровень [3, 16].

4.11. Закон согласования-рассогласования систем

Формулировка закона. В процессе развития системы происходит согласование или целенаправленное рассогласование ее элементов и параметров между собой или с параметрами окружающей среды с целью повышения ее идеальности.

Согласование проявляется уже на этапе зарождения системы, когда идет подбор необходимых подсистем и элементов, а также внутри системных связей. Согласованию подлежит большой круг параметров (материалы, форма, размеры, структура, ритмика и др.). Это так называемое внутреннее согласование. После постановки на производство начинается новый виток согласования, когда наиболее важным становится согласование системы с окружающей средой, в частности с потребителем. Это – внешнее согласование.

На этапе насыщения параметров для получения нового эффекта возможно целенаправленное рассогласование, которое может дать толчок созданию новой системы.

Конечным этапом в данном цикле развития является динамическое согласование-рассогласование, при котором параметры системы меняются, управляемо (а также и самоуправляемо) так, чтобы принимать оптимальные значения в зависимости от условий работы.

Примеры. Материалы с памятью формы, применение электро- и магнитореологических жидкостей, твердеющих в соответствующем поле.

Таблица 3

Согласование - рассогласование в материалах

Согласование		Рассогласование
1.	Устранение внутренних напряжений в металлах после термообработки (отпуск после закалки)	1.	Использование предварительно напряженных конструкций (железобетон, артиллерийские стволы)

Таблица 4

Согласование – рассогласование формы и размеров
Согласование		Рассогласование
1.	Придание обтекаемой формы самолету для уменьшения аэродинамического сопротивления	1.	Придание передней поверхности резца формы, не требующейся по условиям резания, но обеспечивающей дробление стружки

Применение закона. Закон может быть использован на любом этапе для лучшего внутреннего и внешнего согласования параметров системы, например с изделием, или с человеком (по линии эргономики), а также введения рассогласования, особенно если система находится на iii этапе развития.