УДК 628.166

DOI 10.24411/2658-3569-2020-10091

ФОРМИРОВАНИЯ ГИПОТЕЗЫ ТЕХНОЛОГИИ ШИРОКОГО ПРИМЕНЕНИЯ (ТШП) ПРИРОДОПОДОБНОГО ТОЛКА

FORMING THE HYPOTHESIS OF A BROAD APPLICATION TECHNOLOGY (TSHP) OF A NATURE-LIKE NATURE

Булат Анатолий Дмитриевич, кандидат технических наук, доцент, главный конструктор ООО научно-производственная компания «АкваПротех», г. Краснодар 

Филенков Владимир Михайлович, кандидат технических наук, доцент, эксперт ООО научно-производственная компания «АкваПротех», г. Тольятти

Бобков Николай Львович, генеральный директор ООО научно-производственная компания «АкваПротех», г. Краснодар

Литовченко Олег Владимирович, технический директор ООО научно-производственная компания «АкваПротех», г. Краснодар 

Bulat A.D., bulat19542bulat@yandex.ru

Filenkov V.M., polkovnik-feliks@mail.ru

Bobkov N.L., bobkov.arktika@mail.ru

Litovchenko O.V., oleg.lit@mail.ru

Аннотация. Цель. Рассмотрены основные проблемы, связанные с заимствованием природных технологий, исходя из актуальности экологизации процессов производства сегодня в момент мирового экономического кризиса, очевидна. На основе природоподобных технологий широкого применения, как эффективного способа решения стратегической государственной задачи модернизации экономики на долгосрочную перспективу, в тактическом плане. следует перейти с потребностей текущего момента на потребности долгосрочной перспективы — путь ускоренного высокого уровня развития экономики. Поставлена задача сформулировать гипотезу природоподобных технологий на принципах влияния метеорологических факторов на биосферу, на ее развитие, формулировки принципов гипотезы ТШП. Методы исследования. Как комплексный подход предложенный метод гипотезы изучения явления, оценки его взаимодействия с субстратами, эффективность и действенность подхода, результатом осуществления которого является установление, определение и расширение теорий и принципов, объясняющих окружающую реальность. При рассмотрении этапов формирования гипотез приняты допущения, в том числе физические модели метеорологические факторы воздействия как определяющие, а влияние Солнца, Космоса, магнитного и электрического полей Земли считаем, что их воздействие будет присутствовать в реальных условиях работы разработанных устройств генерации воздействующих факторов. Посредством синергетического их воздействия, эффект взаимодействия с биосферой будет присутствовать и в аналоговых моделях. Результаты. Для достижения поставленной цели, пользуясь принципами подобия и аналогий, переход к аналоговому моделированию воздействующих факторов посредством их генерации в соответствующих устройствах дает возможность разработки модельной  установки. Приведено описание проведенных верификационных работ, свидетельствующих об эффективности предложенного подхода и аспектах его применения в зависимости от субстрата. Выводы. На основании этого сформирован вывод о том, что общая и частные гипотезы и выявленные их структурно-логические связи, свидетельствуют о способности распространяться, порождать новые технологии и совершенствоваться, что может стать новым «мотором» экономического роста.

Summary. Goal. The main problems associated with the borrowing of natural technologies are considered, based on the relevance of greening production processes today at the time of the global economic crisis, which is obvious. Based on nature-like technologies of wide application, as an effective way to solve the strategic state task of economic modernization in the long term, in tactical terms. it is necessary to move from the needs of the current moment to the needs of the long-term perspective — the path of accelerated high-level economic development. The task is to formulate a hypothesis of nature-like technologies based on the principles of the influence of meteorological factors on the biosphere, on its development, and to formulate the principles of the tshp hypothesis. Research methods. As an integrated approach, the proposed method of hypothesis study of the phenomenon, assessment of its interaction with substrates, the effectiveness and efficiency of the approach, the result of which is the establishment, definition and expansion of theories and principles that explain the surrounding reality. When considering the stages of forming hypotheses, assumptions are made, including physical models of meteorological factors as determining factors, and the influence of the Sun, space, and the earth’s magnetic and electric fields, we believe that their influence will be present in the actual operating conditions of the developed devices for generating influencing factors. Through their synergistic effects, the effect of interaction with the biosphere will also be present in analog models. Results. To achieve this goal, using the principles of similarity and analogy, the transition to analog modeling of influencing factors by generating them in appropriate devices makes it possible to develop a model installation. The article describes the verification works that demonstrate the effectiveness of the proposed approach and aspects of its application depending on the substrate. Conclusions. Based on this, it is concluded that the General and particular hypotheses and their structural and logical connections revealed indicate the ability to spread, generate new technologies and improve, which can become a new «engine» of economic growth. 

Ключевые слова: природоподобные технологии, гипотеза, модели, верификация, ТШП.

Keywords: nature-like technologies, hypothesis, models, verification, tshp.

На 70-й Юбилейной Генеральной Ассамблее ООН, Президент Российской Федерации В.В. Путин отметил необходимость перехода к природоподобным технологиям. В процессе разработки новых направлений экологизации процессов производства, исходя из опыта заимствования и наблюдений природных технологий, можно констатировать, что имеются возможности разрабатывать и внедрять технологии, которые не наносят урон окружающему миру, а существуют с ним в гармонии, и позволяют восстановить нарушенный человеком баланс между биосферой и техносферой.

Научные исследования являются источником технологий, материалов и механизмов, при помощи которых становится возможным создавать продукты лучшего качества, меньшей стоимости, создавать методы лечения болезней, бороться со стихийными бедствиями и т.д. Однако, современная, оторванная от природы официальная наука — не способна на создание чего-либо природоподобного — идентичного естественному.

Современная академическая наука, когда действенность ее исследований с выходами на зарождение технологий завтрашнего дня практически не наблюдаются, то параллельно расцветает генерация независимых инновационных исследований. Инициативные, ответственные, способные генерировать новые идеи, нетрадиционные по научному подходу к решению вопросов экономического прорыва, ученые инициаторы все чаще призывают привлекать природные технологии, апробированные миллионы лет в процессе развития и становления биосферы. Не ждать от науки новшеств, а заимствовать их из природы – путь ускорения высокого уровня инноваций технологий широкого применения (ТШП).

Вся человеческая цивилизация — история заимствований у природы [1] По сути уровень человеческой цивилизации характеризуется степенью заимствований у природы и достижения человечества в области технологического развития, не более чем плагиат инженерных решений, действующих в биосфере.

Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи (как пример аппарат с машущими крыльями). Прикладная наука о применении в технических устройствах и системах принципов живой природы определилась как бионика — «Живые прототипы – ключ к новой технике» [2]. Использование природных технологий значительно убыстряет время новых изобретений и открытий, которые не заставят ждать нового от науки, и откроют для человека невиданные богатства жизни, которые его окружают.

Создание нового метода производства, еще не испытанного в данной отрасли промышленности, который совершенно не обязательно основан на новом научном открытии и может состоять в заимствовании природных технологий, есть инновация. Ключ к новшествам является открытием пути экономического роста, экономического взрыва.

Высокая заинтересованность в экономически выгодных проектах раньше определялась спросом и предложением исключительно потребностями текущего момента, а потребности средней и долгосрочной перспективы сегодня должны формироваться инновациями и предпринимательством.

Следует отметить что, принимая инновативные решения, когда в качестве инструментария применяемого для осуществления технологического процесса обработки, принимаются заимствованные эффекты природных факторов, могут быть обнаружены как правило скрытые возможности эффективности инновационной технологии, можем увидеть новые аспекты явления, выявить не явные взаимосвязи и определиться с областями широкого внедрения [3].

Возможности на принципах аналогии и подобия, комбинировать заимствованные природные факторы воздействия, рождают производственные инновации с широким спектром использования в экономике, создают новые, комбинации факторов производства.

На основе таких решений, открывается рост возможностей использования принципиально новых подходов к производству инновационных товаров и их технологий, что позволит значительно нарастить объемы производства и расширить спектр применения.

Динамическое равновесие и устойчивость биосферы определяются круговоротом веществ и превращением энергии посредством множества процессов превращения и перемещения вещества. До появления жизни на Земле действовали абиотические факторы – влияние неживой природы на окружающую среду. С момента появления жизни к абиотическим факторам прибавились биотические — формы воздействия организмов друг на друга, а с появлением человека — антропогенные факторы, связанные с вмешательством человека в природные процессы, протекающие в биосфере, когда способности ее к самоорганизации и самоочищению вышли на передовые позиции [4].

Анализ метеорологических факторов воздействия на биосферу свидетельствует о широком спектре явлений порождаемых их взаимодействием (табл. 1) [5].

Таким образом, при проектировании технологии обработки субстрата следует строго руководствоваться проектом заимствования, когда идет сравнение и описание эффектов и явлений взаимодействия грозы и биосферы на протяжении всех периодов грозообразования, с момента зарождения кучевого облака до выпадения осадков.

Когда на базе характеристик и свойств субстрата, подлежащего обработке, пользуясь принципами подобия и аналогий, переходим к аналоговому моделированию воздействующих факторов (см. табл. 1), как основе модели воздействия, дающей возможности представления БФХП (био-физико-химических процессов) в обрабатываемом материале. Анализ динамического равновесия и устойчивости биосферы свидетельствует об активном влиянии круговорота веществ и превращение энергии как системы взаимодействий в природе, ведущей к ее динамическому равновесию, самоорганизации и саморазвитию. Очень сложная связь между уровнем загрязнения атмосферы и метеорологическими явлениями, поэтому более удобно использовать не отдельные метеорологические характеристики, а комплексные параметры, в зависимости от метеорологической ситуации.

Так один и тот же фактор оказывает воздействие по широкому спектру характеристик субстрата, в большей или меньшей степени. Достичь наиболее эффективного результата обработки субстрата, исходя из метеорологических факторов, воздействующих на биосферу, следует иметь в виду, что природные явления подчинены какому то порядку.  В тоже время следует учесть, что результатам воздействия присущи синергетические эффекты сочетания факторов воздействия.

Такой подход позволит сформулировать на основе гипотетического подхода, гипотезу природоподобных технологий широкого применения, как эффективного способа решения стратегической государственной задачи модернизации экономики на долгосрочную перспективу.

Используя способ исследования посредством формирования научной гипотезы, то есть предположения о причине, которая вызывает данное следствие, или о существовании некоторого явления или предмета, можем на основе широкого анализа проблемы сформулировать рабочую гипотезу ТШП природоподобного толка. Разновидностью этого метода является гипотетико-дедуктивный способ исследования, сущность которого состоит в создании системы индуктивно-дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах.

Инновационный подход к науке и технологиям, понимание природного порядка и сосуществование в гармонии с ним должно быть целью науки и отвечать на вопрос как «почему?», так и «зачем?». Исходя из поставленных вопросов можно сформулировать гипотезу самоочистки и обеззараживания биосферы на принципах грозовой деятельности. сформулированы общая и частные гипотезы (рис 1).

На основе уже сформулированной гипотезы, рождается гипотеза природоподобных технологий, а их развитие дает принципы формулировки гипотезы ТШП. С учетом аспектов метеорологических явлений и отклик на них биосферы в виде проявляемых эффектов.

Метод гипотезы представляет собой комплексный подход изучения явления, оценки его взаимодействия с субстратами, эффективность и действенность подхода, результатом осуществления которого является установление, определение и расширение теорий и принципов, объясняющих окружающую реальность.

Верификационные работы на предмет «есть эффект – нет эффекта», связаны, прежде всего, с активацией БФХП при обработке субстратов.

Верификация гипотетического исследования велась по уровню (эмпирическое и теоретическое исследования), по характеру (революционизирующие, модифицирующие), по механизму формирования (индуктивные или дедуктивные), по логической структуре (линейная и разветвлённая), по функциональному назначению (объяснительная, предсказательная, смешанная), что характеризует достоверность подхода.

Работы проводились с оценкой действенности факторов грозовой деятельности предлагаемого технологического воздействие на органические и неорганические системы и организмы в ряде областей экономики: — лесотехнической, сельскохозяйственной, пищевой, экологии (природопользовании), материаловедении, химии и нефтехимии, стройиндустрии, метрологии и продолжаем поисковые исследования далее.

Результаты верификационных исследований авторов, свидетельствуют о достижении положительных эффектов активации БФХП, в большей или меньшей мере это отражено и зафиксировано в периодической печати (журналы), обсуждено на конференциях и семинарах, в монографии, препринте, авторских свидетельствах и патентах.

Расчет параметров факторов воздействия на субстрат, выполняется на основе полного представления кинетики протекания БФХП в субстрате до воздействия, и его полные БФХ характеристики и свойства, как объекта и предмета исследования. Конструирование таких устройств, при предложенном подходе, позволяет использовать стандартизованные аппараты, материалы и изделия, что обеспечивает его универсальность и рациональность разработки.

Таким образом, возможность выхода на широкое применение природоподобной технологии обозначена, и преимущества такой технологии не нуждается в доказательствах, памятуя, что природа самая экономичная и эффективная технология, отточенная миллионами лет цивилизационного развития. На примере возможностей природоподобных технологий, заимствовавших факторы метеорологического характера [8] показаны условия реализации проекта.

Исходя из широких возможностей применения предлагаемой природоподобной технологии, как практически во всех областях экономики, так и распространения ее на производственные операционные мощности внутри производственного комплекса, то есть смысл рассмотрения данных инноваций, как инновации технологий широкого применения. На основе комплекса верификационных исследований сформулированы гипотезы и рассмотрены аспекты общей тенденции применения показанной природоподобной технологии как технологии широкого применения (ТШП) .

В сводной таблице № 2 представлены аспекты реализации ТШП в зависимости от субстрата, среды и факторов воздействия   что позволяет представить структуру схем ведения технологической обработки    по четырем основным направлениям применения. 

Рассматривая аспекты диспергаии в природоподобных технологиях, следует отметить, что сегодня нанотехнологии обладают большими шансами ТШП, как и биотехнологии. Патентные же исследования свидетельствуют, что нанотехнологиям присущи основные свойства ТШП [9], а в совокупности с аспектами активации БФХП в природоподобных технологиях – это нанобиотехнология. Сформулированная гипотеза как ТШП на принципах нанобиотехнологии (рис. 1), инициирует способность распространяться, порождать новые технологии и совершенствоваться, может стать новым «мотором» экономического роста.

Достижение высокого уровня инновационной способности определяется особой ролью фундаментальной науки и уровнем заимствования природных технологий. Оперативность распространения инноваций принадлежит инфраструктуре передачи идей от науки к практике, а также специализированным рыночным институтам поддержки новшеств [10].

Заключение. В результате анализа результатов проведенного комплекса верификационных исследований, сформулированы гипотезы и рассмотрены аспекты общей тенденции применения показанной природоподобной технологии как технологии широкого применения (ТШП). На основе гипотезы формирования ТШП природоподобного толка, отражающей широкое ее применение и способность инициировать, распространяться, порождать новые технологии, сделан вывод, что природоподобные технологии могут стать локомотивом экономического роста. Однако, даже при достижении успеха реализации одинарного, регионального проекта общий экономический прорыв не возможен, только создание благоприятных условий для применения достижений науки и технологий в интересах формирования инновационной экономики, вплоть до формирования отдельной области хозяйствования – «разработка и тиражирование инновационных технологий», может дать взрывной эффект в экономике.

Литература

1. Скурлатова М.В. Бионика как связь природы и техники / М.В. Скурлатова. // Молодой ученый. – 2015.- № 10 (90).- С. 1283-1289ю – URL. https: // moluch/ru/arhive/90/18343/ (дата обращения: 22.08.2020).
2. Ковальчук М.В., Нарайкин О.С., Яцишина Е.Б. Природоподобные технологии: новые возможности и новые вызовы / Журнал «Вестник Российской Академии Наук», том 89, № 5 ( 2019), С.455-465.
3. Бланк Стив. Четыре шага к озарению стратегии создания успешных стартапов: перевод с английского / Стив Бланк. — Москва : Альпина паблишер, 2014. — 366, с. ил.; 25 см. — (Мировой бестселлер) (Editor’s choice).; ISBN 978-5-9614-4645-6
4. Перелет, Р.А. Наше общее будущее. Доклад Международной комиссии по окружающей среде и развитию (МКОСР) / ред. С.А. Евтеев, Р.А. Перелет. — М.: Прогресс, 2020. — 376 c.
5. Bulat A.D., Filenkov V.M., Seleznev V.A., Lushkin I.A. Reagentless water disinfection physical way (Безреагентное обеззараживание воды электрофизическим методом). Materials Science Forum. 2018. Т. 931. С. 1001-1004.
6. Булат А.Д., Филенков В.М., Обрубов В.А. Аспекты эффективности системы трансфера электротехнологий./ ПРЕПРИНТ, LAP LAMBERT Academik Publishing RU, LV-103 9, Riga, Latvia. 55с.
7. Булат А.Д. Монография: Электрофизическая активация цементных вяжущих – М., Изд-во Российской инженерной академии, 2002 г., 227с.
8. Булат А.Д., Филенков В.М., Обрубов В.А., Бобков Н.Л., Литовченко О.В. Эффекты атмосферного электричества в технологии обеззараживания./ Журнал «Вестник Вологодского государственного Университета» Серия «Технические науки» , 2020, № 1 (7), С. 52…56
9. Youtie J, Iacopetta M., Graham S. Assessing the Nature of Nanotechnology: Can We Uncover an Emerging General Purpose Technology? // The Journal of Technology Transfer. 2008 Vol. 33, No 3 P. 315–329.
10. Булат А.Д., Филенков В.М., Обрубов В.А., Экономический прорыв посредством природоподобных технологий / Сб. матер. III Межд. научно-практ. конф. «Приоритеты мировой науки: эксперимент и научная дискуссия»/ — Махачкала, апрель, 2019. –С. 61…64

References

1. Skurlatova M.V. Bionics as a connection between nature and technology / M.V. Skurlatov. // Young scientist. — 2015.- No. 10 (90) .- S. 1283-1289yu — URL. https: // moluch / ru / arhive / 90/18343 / (date accessed: 22.08.2020).
2. Kovalchuk MV, Naraikin OS, Yatsishina E.B. Nature-like technologies: new opportunities and new challenges / Journal «Bulletin of the Russian Academy of Sciences», volume 89, No. 5 (2019), pp. 455-465.
3. Blank Steve. Four steps to insight into a strategy for building successful startups: translation from English / Steve Blank. — Moscow: Alpina publisher, 2014 .— 366, p. ill .; 25 cm — (World bestseller) (Editor’s choice) .; ISBN 978-5-9614-4645-6
4. Flight, R.A. Our common future. Report of the International Commission on Environment and Development (ICED) / ed. S.A. Evteev, R.A. Flight. — M.: Progress, 2020 .- 376 p.
5. Bulat A.D., Filenkov V.M., Seleznev V.A., Lushkin I.A. Reagentless water disinfection physical way (non-reagent disinfection of water by electrophysical method). Materials Science Forum. 2018.Vol. 931, p. 1001-1004.
6. Bulat A.D., Filenkov V.M., Obrubov V.A. Efficiency aspects of the electrical technology transfer system. / PREPRINT, LAP LAMBERT Academik Publishing RU, LV-103 9, Riga, Latvia. 55s.
7. Bulat A.D. Monograph: Electrophysical activation of cement binders — M., Publishing house of the Russian Engineering Academy, 2002, 227s.
8. Bulat A.D., Filenkov V.M., Obrubov V.A., Bobkov N.L., Litovchenko O.V. Effects of atmospheric electricity in disinfection technology. / Journal «Bulletin of the Vologda State University» Series «Technical Sciences», 2020, No. 1 (7), pp. 52 — 56
9. Youtie J, Iacopetta M., Graham S. Assessing the Nature of Nanotechnology: Can We Uncover an Emerging General Purpose Technology? // The Journal of Technology Transfer. 2008 Vol.  33, No 3 P. 315-329.
10. Bulat A.D., Filenkov V.M., Obrubov V.A., Economic breakthrough through nature-like technologies / Sat.  mater.  III Int.  scientific and practical. conf.  «Priorities of world science: experiment and scientific discussion» / — Makhachkala, April, 2019. –P. 61 – 64.