Aplicación de la MATRIZ de contradicción en casos de

estudios

Con frecuencia enfrentamos la siguiente situación: “deseamos mejorar un sistema en un aspecto o parámetro, pero al hacerlo, el sistema empeora en otro aspecto”. Por ejemplo queremos aumentar la potencia de un motor pero no queremos aumentar el consumo de energía.En TRIZ esta situación se define como una “Contradicción Técnica”.

Los Parámetros de TRIZ• A partir del examen de una gran cantidad de patentes se ha

determinado cuales son los parámetros o característica de un sistema técnico que entran en contradicción. Esto permite estandarizar la forma de describir las contradicciones al interior de un sistema. (Por ejemplo; el peso de una parte móvil).

• La versión clásica de TRIZ trabaja con 39 Parámetros. Estos corresponden a una característica que encontró Altshuller al examinar las patentes y son características genéricas de un sistema que sufren un perjuicio o mejora al introducir un cambio. Luego es posible construir una matriz de 39 x 39 con los parámetros que se quiere mejorar en las columnas y los aspectos que empeoran en las filas.

• Método del profesor Altshuller el cual genero la hipótesis de que existen principios universales de invención, que pueden servir de base para las innovaciones creativas y los avances tecnológicos.

• Ubicar parámetro o característica que se busca mejorar y por el otro lado la que empeora.

Caso de estudio 1

• El problema a resolver es eliminar completamente el uso de agua en los mingitorios u orinales que dan servicio a los varones, sin que haya desprendimiento de olores.– Análisis de como funcionan mingitorios normales

Aplicando TRIZ (contradicción tecnica)

• Si no se emplea agua, que arrastre los orines (atributo deseable), estos generan olores ofensivos en la zona entre ellos y el aire que se encuentra en su superficie (atributo indeseable).

• Metodología aplicada– Objeto en movimiento: Agua– Objeto estacionario: orines (producen el factor negativo)

• se relacionan con los 39 parámetros de TRIZ obteniendo lo siguiente: 15 “Tiempo de acción del objeto móvil” y 31 “Daños generados por el propio objeto”

• Característica N° 16 .- Acción parcial o excesiva.• Característica N° 21 .- Hacerlo a mayor velocidad.• Característica N° 22 .- Convertir algo negativo en benéfico.• Característica N° 39 .- Ambiente inerte.• Dado que los olores se generan sobre la superficie del objeto

estacionario, la alternativa 39 es la mas adecuada, es decir, aplicar "algo “ inerte en la superficie del objeto estacionario. Tal solución ya se aplica y, comercialmente, se venden mingitorios "secos", a los cuales se les adiciona un liquido aromatizado que es menos denso que los orines y por lo tanto flota siempre sobre ellos, formando una barrera física que evita los malos olores.

• Reducir el uso de agua de riego en la agricultura, por lo menos en un 50% . (Este caso de estudio fue resuelto en la Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas del Instituto Politécnico Nacional de México, empleando un producto comercial).

• Definición del problema : Se tiene un uso excesivo de agua, en la agricultura, al grado que se desperdicia entre el 70 y el 85% de ella , dependiendo el tipo de suelo. A continuación se presenta una serie de preguntas para entender mejor el problema .

• 1 .-¿Que provoca esta perdida de agua? • 2.- ¿Donde sucede el fenómeno?• 3 .- ¿Cuando sucede el fenómeno? • 4.- ¿A quien le sucede? • 5.-¿Como sucede?• 6.- ¿Por qué se pierde el agua?• 7.- ¿Cuál seria el objetivo para resolver el problema?• 8.-¿Cual es la contradicción que debe resolverse? Se desea

tener humedad, todo el tiempo, en las raíces de las plantas, pero no se requiere un exceso de agua, al punto de que se pierda o pudran las raíces.

• Con todos los datos anteriores se definen las características del sistema que son, de acuerdo con la TRIZ :

• Característica N° 9. Velocidad . Se refiere a la velocidad que tiene el objeto móvil o sea el agua .

• Característica N° 15. Tiempo de acción del objeto estacionario. En este caso se refiere al tiempo en que el suelo, adyacente a las raíces, puede retener el agua.

• Característica N° 23 . Perdida de sustancia. El agua que se desperdicia .

• Principio 3 . Calidad local. Sugiere que de alguna manera se cambie la calidad del suelo para retener agua .

• Principio 8 . Contrapeso. No aplica.• Principio 14 . Esfericidad. No aplica.• Principio 26 . Copiado. No aplica.• Características 15 y 23, sugerencias de la matriz:• Principio 3 . Calidad local. Sugiere que de alguna manera se cambie la calidad del

suelo para retener agua.• Principio 18 . Vibración mecánica . No aplica.• Principio 27 . Desechar. No aplica .• Principio 28 . Reemplazar el sistema mecánico . Sugiere que se reemplace el suelo

para resolver el problema, o sea la hidroponía, que muchos expertos sugieren será la opción futura de la agricultura . También se puede entender como reemplazar la parte del suelo en contacto directo con las raíces, que fue lo que se hizo como se explica a continuación.

• Propuestas de la matriz de contradicción:a) Cambiar la característica local del suelo (calidad local) .b) Cambiar la característica local del agua (No aplicable) .c) Reemplazar el suelo adyacente a las raíces

• Como puede apreciarse, el uso de la matriz de contradiccion permite resolver un problema como los planteados, en cuestion de minutos o de horas en comparacion con meses e inclusive anos sin ella, ahí radica el gran aporte del Profesor Altshuller a la ciencia y la tecnologia .

Etapas principales a seguir para resolver un problema de inventiva

Definir el problema

Encontrar la contradicción que desea eliminarse

Determinar la característica, del sistema tecnológico que se

desea mejorar, la que empeora, de las 39 propuestas

de Altshuller

Entrar en la matriz de contradicción

Tratar de eliminar la contradicción

con alguno de los 40 principios

Caso de estudio

• Reducir, en un 50%, el consumo de agua en las llaves de un lavabo domestico .

• Cuando una persona se lava las manos, para eliminar suciedad y jabón, debe aplicar agua, dejándola correr por un tiempo determinado hasta que las manos quedan libres de jabón y suciedad .

• La contradicción que hay que resolver es : Si no se emplea agua o se usa una cantidad muy pequeña, el lavado de las manos no es adecuado y queda jabón y suciedad sobre ellas.

EJEMPLOS MISCELANEOS DE APLICACIÓN DE TRIZ

• Cuando se entrenan corredores de fondo (maratonistas), en países donde la temperatura baja considerablemente en invierno, es imposible entrenar en exteriores . La solución que sugiere Altshuller es el principio N° 13, "Hacerlo al revés", es decir, lo estacionario hacerlo móvil y lo móvil estacionario.

• En 1960, la Unión de Republicas Socialistas Soviéticas coloco en orbita un satélite que debía ser inflado para tener una mayor área de captación de energía solar y así poder funcionar por largo tiempo. El diámetro del satélite al ser lanzado fue de 67 centímetros y su diámetro en orbita debía ser de 30 metros. Se debe recordar que en el espacio exterior no hay aire, por lo cual se recurrió al principio N° 29, "Construcción neumática o hidráulica”.

• Cuando es necesario recubrir las paredes de un cuarto con papel tapiz tradicional, el proceso requiere de una aplicación previa de adhesivo sobre el muro a recubrir, proceso laborioso y tardado, que en ocasiones produce escurrimientos y manchado del piso . Sobre ese adhesivo se coloca el papel . Actualmente, la gran mayoría del papel tapiz emplea el principio N° 25, "Autoservicio”.

• Tiempo atrás, cuando una persona tenia depositos minerales en los riñones ("piedras"), era necesaria una intervención quirúrgica con estancia hospitalaria para extraer dichos depósitos . Actualmente, mediante la aplicación de un campo acústico de ultrasonido, es posible fragmentar las "piedras" en pequeñas partículas, sin necesidad de la operación. Los fragmentos son expulsados en la orina del paciente sin dolor. El principio empleado aquí es el N° 18, vibración mecánica.

• Un caso muy conocido es el del gas licuado del petróleo, el cual en su estado natural carece de olor y por lo tanto, en caso de presentarse una fuga, es imposible detectarla mediante el olfato . La solución fue introducir un compuesto cuyo olor penetrante fuera inconfundible (mercaptanos). Actualmente, en caso de una fuga, esta se puede detectar fácilmente . El principio empleado fue el N° 10, acción anticipada.

TRIZ EN LA NATURALEZA

• La interesante característica que tienen animales como el camaleón y el pulpo, entre otros, para cambiar de color y mimetizarse con su entorno lo cual les permite cazar y esconderse de sus depredadores. Principio de la TRIZ empleado : N° 32 . Cambio de color.

• Muchas aves acuáticas así como halcones y águilas, al cazar, localizan a sus presas desde las alturas y se dejan caer flexionando sus alas hacia atrás para tener una forma mas aerodinámica y descender a una gran velocidad. Principio de la TRIZ empleado. N° 15. Incremento dinámico o dinamismo .

La gran mayoría de las flores, pero en especial las de colores muy claros o blancas, como el loto, se mantienen limpias todo el tiempo a pesar de encontrarse en ambientes sucios con polvo y otras impurezas que pudieran mancharlas. La razón de ello es que tienen sobre sus pétalos una capa muy delgada de cera que repele las partículas de suciedad y el agua . En caso de que caiga alguna partícula de suciedad, esta queda retenida, por algún tiempo, sobre el pétalo y cuando cae agua, la gota la captura, por tensión superficial, arrastrándola fuera de la flor. Se puede decir que las flores tienen la capacidad de auto limpiarse . Este principio ya lo comercializa una empresa europea en la elaboración de pinturas que repelen al polvo y el agua". Principios de la TRIZ empleados por las flores: N° 25. Autoservicio y N° 30. Membranas flexibles o películas delgadas.