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当科研谋略与包装技术创新上

发布时间:2021-09-10 00:13:31 阅读: 来源:金属雕花板厂家

科研谋略与包装技术创新(上)

摘 要:善于使用谋略不但可以促进科研成果诞生,还可以提高科研水平。探讨历史上一些著名发现和发明曾经成功运用过的方法.着重选取一些包装领域的范例.说明包装技术创新也须巧用方法。

关键词:包装技术 创新 科研 包装材料 移植法

在科学研究中.有些人善于观察、实验.另一些人则长于归纳、推理。两种方法在科学研究中都很重要。本文以科学技术发展史上的实例.特别联系包装领域技术进步的成功范例说明方法的重要.并着重指出对包装领域科研创新很有用的几种方法。

一、移花接木,李代桃僵

在科学发现和技术发明中.别的学科的新思想、新发现有时会给解决所遇到的难题带来很重要的启发和帮助。这一科研方法对包装领域的科学研究也十分重要.经常使用。历史上著名的例子是19世纪初英国外科医生里斯特发明的石碳酸杀菌消毒法。当时.病人手术后伤口化脓问题无法锯决.严重威胁病人生命.而法国微生物学家巴斯德在研究啤酒变酸和蚕生病问题时发现了“细菌是腐败的真正原因”。里斯持看到论文后受到启发.采用杀菌消毒彻底解决了伤口化脓问题。这一发明拯救了千万人的生命.为人类造福无穷。巴斯德本人则根据微生物特性提出“加热杀菌法”保存食品的理论.这种“巴氏杀菌法”沿用至今。巴斯德是无菌包装技术的创始人。据说用这种杀菌法制造的牛肉罐头保存100年后仍没有腐败.说明当时应用此法包装食品很成功。防水水泥研制是移植法成功运用于包装的又一例子。水泥遇水或吸潮则结块失效.这是水泥的不足之处.给水泥的储存和运输包装带来困难。在考虑解决办法时.人们想到.从原理上看,水泥结块和钢铁腐蚀一样.都是因为它们和水分直接接触的结果。金属防锈包装中使用油性缓蚀剂.利用它的表而活性作用使表而从亲水性变为憎水性.从而将水分子和钢铁制品表面隔离开.延缓了钢铁腐蚀。能不能将防锈包装的方法移植到水泥防水包装上来呢?20世纪7o年代初.德国化学家找到一种简单有效的方法.在将水泥熟料磨细的同时加进一种防水剂石油酸钠皂。在水泥表面上吸附了防水剂.保存时水汽不能与水泥接触.水泥不会凝固结块。在使用水泥时.搅拌中砂石又能轻易将这层防水剂(只有分子级厚度)蹭破.使水泥充分和水接触而凝固。这一方法巧妙而简单.将钢铁防锈包装移植到水泥防水包装。

2002年.国内某学院与解放军某仓库合作研究武器零件包装系统。零件品种繁多.外形、尺寸殊异.对设汁的包装容器更求运输时便于集装.储存时便于分类、识别.取用时又必须快捷方便。原来包装形式中.用纸盒包装不便识别,用药片泡罩包装不但尺寸不能满足要求.强度也不够。科研人员从蛋糕包装盒和中药药柜得到启发.最后用密封塑料盘配合中药柜组成集装箱相结合的方法禳决了这一问题。

二、 大胆想象,出奇制胜

《孙子兵法·势篇》中说:“凡战者.以正合.以奇胜。故善出奇者.无穷于天地.不竭于江河。”这里指的是战争谋略.出奇兵而取胜。在科学研究中.“奇兵”可以理解为创新的构思。爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要.因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已。而提出新的问题、新的可能性 从新的角度去看旧的问题.更需要有创造性的想像力.而且标志着科学的真正进步。”

当科学的发展需要注入新的概念.或一个问题久攻不决需要在科学研究中反思的时候.这时如果思维仍在旧的框框里循环.是难以走出迷阵的。这时需要有思维的质变才能使事情出现突破。

20世纪50年代初.人类走到了生命科学的大门前.极想也有可能进入生命的迷宫并进一步了解诸如疾病、遗传等的奥秘。但这时遇到一个难题:蛋白质的空间结构到底应该怎样描述?因为氨基酸、挤出技术供应商各展所能蛋白质的结构太复杂了.用过去已知物质的结构模型都无法套用。不解决这一问题等于缺乏一把打开大门的钥匙。

1953年.英国的沃森和克里克提出了DNA(脱氧核糖核酸)双螺旋结构.开启了分子生物学时代。在以后的j0年里.分子遗传学,细胞生物学等新学科如雨后春笋般出现,一个又一个生命奥秘从分子角度得到更清晰的阐明.生物工程技术迅速发展为高科技支柱产业。这一成果与桕对论、量力子学并列为2O世纪三大发现。沃森和克里克凭着这一伟大发现当之无愧地获得了1962年诺贝尔奖。他们能作出这一发现靠的是与众不同的开阔眼界与敏感思维。实际上他们都是年青人(其中沃森还是刚离开校门的大学生).这一事例以及其它伟大发现生动说明.只有思维突破.才能引发科学革命。进入21世纪.包装技术、包装产品正面临变革.正如爱因斯坦所说想像力往往比知识更重要。我们需要创新思维.出奇制胜。当然.我们也不要把“奇”理解得太神秘。其实.现在提到的21世纪包装技术几个变革方向.如活性包装、绿色包装都包含创新观念。与别人不同.与前人不同就是新.奇。如在商品包装中体现民族化特性.在选材、造型、图形等方丽.只要是本民族的物形.只要他人还没有使用.就是新的.对于外国、外民族就是“奇”。

三、古树开花,借躯还魂

这里有两方面意思.一是某一发现的价值暂时未被认识而被搁置了。但一旦有了社会需要.它将在很短时间内被发扬光大。第二方面意思.是说在一个地方看似无用的东西·在另外地方可能被发掘为宝。

第一个例子.热力学的创立人吉布斯.最初于19世纪末在丹麦一份小刊物发表了有关热力学的论文.但未被人发现价值.默默无闻了几十年。到2O世纪3O、4O年代.热力学在许多领域中蓬勃发展出许多分支如化学热力学.在许多工业领域得到广泛应用。

第二个例子.孟德尔1865年发表遗传定律.但未引起注意.直到1900年遗传学突然活跃起来.以后得到很大发展。热力学和遗传学都是伟大的学说.一段时间内受到冷遇说明一个道理:“社会一旦有技术上的需要.则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前沿”(恩格斯语)。埘于多数科学工作者.不一定能成为建立新学说的先驱.但如果有足够的科学敏感.在恩格斯所说的“社会需要”出现时.他会i【{快抓住机会.在科学允驱的基础上加以发展.同样能对社会作出巨大的贡献。

上两个例子从出现到推广只有几十年.储备期{f{短。另一个例子.几千年前.古代中国的“河图洛书纵横图”表而看只是一张有趣的数字排列表.类似游戏。但它们的排列方法折射出来的原理.却在今天的计算机应用领域的程序设计组合分析等方面获得新的应用。这生动地告诉我们.不同时期、不同领域的知识.可以反映许多相同的共性。聚氯乙烯和聚酯这两种包装材料的发现有一段人弃我取的经历。美国的卡罗瑟斯在2O世纪3O年代发明r尼龙.这是他对包装行业的一大贡献.尼龙因强度高。特别适于重包装.有“太空包装”之美誉.首次上月球的包装材料是尼龙。但是.刈于另一个包装骄子 聚酯,卡罗瑟斯却是走到它的而前“视而不见”。当初.卡罗瑟斯也做过聚酯的研究.但是认为它的熔点低、强度低很难用于化学纤维而有意放弃(他用的是丙二醇)。英国化学家温费尔德看到前者的报告后.认为聚酯有开发前途.他和迪克逊两人经过10年努力.终于做出性能优异的聚酯绦纶材料。

今天的聚氯乙烯在塑料和包装材料中是一个“多而手”.它可做成坚硬的板材、管道.还可做成薄膜和泡沫、弹性体。而它的发现却充满了戏剧性.德国化学家鲍曼在偶然的机会发现氯乙烯可以聚合.但又觉得聚合物难熔难加工而失去兴趣.弃置一旁。直到三十多年后.美国瓦克尔公司重抬鲍曼的工作.但他们改进了加工方法.终于让聚氯乙烯成为可用材料.而且性优价廉.可以直接从石油化工产品转化.今天它已成为塑料、包装材料领域产量最大的老大哥。

四、 反客为主,借鸡生蛋

移植法可以是借用其它领域的科学原理.启发解决问题的灵感。同时还可直接借用.这 需要有丰富的经验以及多方观察。

历史上有许多著名的自然科学实验.其巧妙构思.令人叫绝。18.1 7年法国的斐索首次用非天文方法测到光速约为每秒31万公理。这个实验有一个难点.因为光速快.测距长.我们必须设法判断接受的到达光就是原来发出的那柬光.这个难题难倒了不少实验师。斐索的办法是用一个迅速为此旋转的齿轮把光束“劈开”而解决了问题。引用这一例子不是要在这里讨论如何测光速,这 介绍的是,几十年后.高分子化学家测定自由基寿命(半衰期)时.因时间太短.无法用常规方法观察到.他们借用斐索的“齿轮由于石墨烯是1种新型材料”也很好地解决了这一问题。直接借用的例子在包装技术创新上也多次起过重要作用,早期的铁皮罐头虽然在保存食品上起了很大作用,但它有一个很大的缺点,那就是开启麻烦.要用专用工具.费很大力才能打开.对出门的人尤其不方便。艾玛·弗兰兹(美国)有一次在路上甚至用汽车保险杆去打开罐头.正是这一尴尬的场面使他想法改进这种包装。使用单位资产管理人员根据保养计划开具《机械装备保养、润滑通知单》下到达操作班组由于他是工具厂的老板.很了解金属容器上刻痕的方法.将它直接用于罐头开盖.他将罐头盖上事先刻上开盖带.再安上充当杠杆的拉环.易拉罐就这样诞生了。一次偶然的击打促使罐头包装上的一次革命。

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