第2部分 资源分析方法
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11 赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
b.差动场资源
3）利用场的值与标准值的偏差
例4：病人的脉搏与正常人不同，医生通过对这 种不同的分析为病人看病。
在设计中认真分析各种系统资源将有助于开阔 设计者的眼界，使其能跳出问题本身，这对设 计者解决问题特别重要。
12 赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
不像传统电池“报废”后 会产生潜在污染，这款汽 水手机唯一制造的废物是 水和氧气，既经济又环保， 相信可在5年内推出市面 发售。
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韩科学家发明用声音充电装置： 嗓门大充电多
这项技术能够将声音转换成电，通话的声音 越大，充电越多。
韩国首尔成均馆大学的金翔宇(Sang-Woo Kim)表示，就像扬声器将电信号转换成声音 一样，相反的过程也可将声音转换成电。
9 赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
a.差动物质资源
机械性能：劈木材时一般是沿最省力的方向劈。 化学性能：晶体的腐蚀往往在有缺陷的点处首先
发生。 几何性能：只有球形表面符合要求的药丸才能通
过药机的分检装置。 不同的材料特性：不同的材料特性可在设计中用
于实现有用功能。 例1：合金碎片的混合物可通过逐步加热到不同合
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第2部分 资源分析方法
2.1 资源分析与描述 2.2 案例分析
2.1 资源分析与描述
系统资源的分类 直接应用资源 导出资源 差动资源
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案例1： 轴与轴承的安装
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解决方案
Alexander Kynin ©35
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Alexander Kynin 3©6
金的居里点，然后用磁性分拣的方法将不同 的合金分开。
10 赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
b.差动场资源
场在系统中的不均匀可以在设计中实现某些新 的功能。 1）场梯度的利用。 例2：在烟筒的帮助下，地球表面与具有一定高
度的炉子烟筒产生的压力差使炉子中的空 气流动。 2）空气不均匀的利用 。 例3：为了改善工作条件，工作地点应处于声场 强度低的位置。
性能信息。 空间资源：仓库中多层货架中的高层货架。 时间资源：双向打印机。 功能资源：人站在椅子上更换屋顶的灯泡时，椅子的高度是一种辅
助功能的利用。
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三、导出资源
通过某种变换，使不能利用的资源成为可利用 的资源，这种可利用的资源成为导出资源。
一、系统资源的分类
系统资源可分为：内部资源与外部资源。 内部资源是在冲突发生的时间、区域内存在的资源。 外部资源是在冲突发生的时间、区域外部存在的资源。 内部资源和外部资源又可分为： 直接应用资源 导出资源 差动资源
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加拿大发明地板发电器 走路就能发电
加拿大发明一种走路发电的机器，平均走1分钟的路所发出电 力可维持手机通话10分钟。
英国科学家设计出一种地下发电器，利用脚步对地板的压力产 生电能，平均每小时3.4万人流量就能提供6500个灯泡电能， 未来准备装设在车站、超市或人潮拥挤的地方。
30 赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
1）结构各向异性 各向异性是指在不同的方向上物理性能不同。
这种特性有时是设计中实现某种功能的需要。 光学特性：金刚石只有沿对称面做出的小平面
才能显示出其亮度。 电特性：石英板只有当其晶体沿某一方向被切
断时才具有电致伸缩的性能。 声学特性：一个零件内部由于其结构有所不同，
表现出不同的声学特性，使超声探伤成为可能。
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2012/2/14
美科学家将手机变显微镜 可用于检测血液
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美国加利福尼亚大学洛 杉矶分校电子工程助理 教授艾多安·厄兹詹是 这一技术的主要研究人 员。
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四、差动资源
通常，物质与场的不同特性（差异性） 是一种可实现某种功能的资源，这种资 源称为差动资源。
差动资源分为： 差动物质资源 差动场资源
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a.差动物质资源
2.1 资源分析与描述
发明情境或资源：任何一种工作情境或环境。 设计中的可用系统资源对创新设计起着重要的
作用，问题的解决方案越接近理想解，系统资 源就越重要、利用就越充分。 任何系统，只要还没达到理想解，就应该具有 系统可利用的资源。系统资源的详细分析，深 刻理解对设计人员是十分必要的。
3 赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
他把自己开发的软件安 装在手机上，同时对手 机硬件稍作改动，手机 显微镜便应运而生。
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防蚊手机
在韩国，人们找到了通 过手机对付蚊子的方法。
SK电信公司为其用户 提供了一种特殊的新服 务项目。这种技术可以 保证使用者在几平方米 不受蚊虫之扰。
这家公司开发出一种特殊的无线电信号，这种信号可以被
由于每年它的栖息地的降雨量仅有半英寸，因此 这种甲虫只能依靠早晨利用背部的亲水性皮肤收 集的露珠幸存下来。
空投灌溉系统采用了相同原理，即使是最干旱的 空气，只要它包含水分子，它就能通过把空气温 度降低到冷凝点的方法，提取出水分。
该装置把空气输送到一个地下管道网，利用地上 和地下的温差把热空气降温到冷凝点，等水分凝 结成液体，它会直接把水输送到植物根部。
13 赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
侦探小说片段
“您应该相信我!”尼克绝望地说：“我没开 过枪，我向您发誓。不信您看，我的手枪完 全是干净的……。”
郡长笑了笑。“谋杀是在两天前发生的，” 他说：“你有时间把枪擦干净……。”
假若请您当专家，您一定会从发明立场解 决课题。
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澳设计师 从甲虫获得灵感研制空气提水机
空投灌溉系统 的设计灵感来 源于纳米布甲 虫采用的水汽 收集方法
23 赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
澳设计师 从甲虫获得灵感研制空气提水机
他对纳米布甲虫进行了认真研究，这种足智多谋 的动物生活在地球上最干旱的一个地方。
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案例2：如何保证室内空气质量？
资源情景分析
2012/2/14
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Alexander Kynin ©37
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2012/2/14
侦探小说片段
我没有杀死他，郡长先生，您应该相信我，您 必须相信我！”
“我只相信事实。”郡长反驳道：“事实与你 说的不一样，小伙子。在那星期有人见过你威 胁普尔顿先生。普尔顿是被科尔特手枪打死的。 与你用的那支科尔特手枪一样。我们没找到子 弹，这倒是事实，但我们的专家断定两支手枪 的口径一样。何况你没有不在现场的证据。”
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2012/2/14
餐馆用“可食用纸”制作菜肴
台湾南投县埔里镇的造纸厂采用蔬菜、水果等植物的 纤维制作出可以食用的纸。
当地餐馆纷纷以这种纸为主要原料开发出各种纸做的 菜，甚至还有纸做的面条、饭团等等。
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边行走边充电。
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可乐用来发电 英国华裔女孩发明“可乐手机”
27 赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
可乐含有咖啡因令人醒神， 原来还可以做手机能源。
在英国，中国女设计师郑 黛子用了一部诺基亚手机， 设计出一款以可乐来发电 的概念手机。
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瑞典火车站收集乘客人体热量 为附近大楼供暖
澳设计师 从甲虫获得灵感研制空气提水机
设计师爱德华-李纳克尔与他的空投灌溉系统在 一起，该装置能从最干旱地区的空气里收集到 水分，用来灌溉作物。
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二、直接应用资源
直接应用资源指在当前存在状态下，可被应用的资源。如物质、场（能 量）、空间和时间资源都是可被多数系统直接应用的资源。
物质资源：木材可用作燃料。 能量资源：汽车发动机即驱动后轮或前轮，又驱动液压泵，使液压
系统工作。 场资源：地球上的重力场及电磁场。 信息资源：汽车运行时所排废气中的油或其他颗粒，表明发动机的
14 赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
解决方案
如何净化洗澡水?
科学家设计植物过滤系统净化洗澡水。据悉，这个过滤网络 内含有沙子、芦苇、灯心草、一个网状过滤器、水仙、浮萍 以及碳过滤器。
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加拿大推出新型太阳能牙刷无需牙膏
Soladey-J3X由一块 太阳能电池和一个基 座构成，通过一根铅 丝将电子传到牙刷前 端。
电子与口腔中的酸形 成化学反应，可去除 牙垢，杀死细菌。
实验证明该牙刷可致 “菌类细胞完全死 亡”。
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2012/2/14
英国牧民为提高肉质给绵羊做CT扫描
“节约”的闹钟
• 非常节约的原因在于他的外壳 使用本身的包装盒做成的。
• 你只需要按照说明上的操作将 闹钟的包装盒对折几下就变成了 闹钟的外壳，真是一点都不浪费！ 非常环保的创意。
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船用无公害防污漆—辣椒漆
国家海洋局第二海洋研 究所的林茂福是无公害 防污漆的项目负责人， 也是辣椒漆的发明人。
2.2 案例分析
案例1：轴与轴承的安装 案例2：如何保证室内空气质量？
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采用微型氧化锌绳置于两个电极之间。顶部 的一个吸音垫在声音到达时发生振动，促使 微型氧化锌绳伸缩。这一过程产生的电流可 用于为电池充电。
目前，这种装置只能将100分贝左右的声音 转换成轻微的电流，100分贝相当于火车通 过或者附近剪草机工作时发出的噪音。
赵赵新新军军 ©20a1l1l .r0ig5h戚t r墅ese堰rve©d 2012.02 乌海
手机接收。这种声音人们是感觉不到的，但是对于蚊子来
说却是无法忍受的。一听到这种声音小虫子就被吓得远远
的。
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26Leabharlann Baidu26
可以打电话的鞋子
澳大利亚科学家斯蒂 芬发明出世界上第一 部“鞋子手机”。
它的话筒设在鞋后跟 里，蓝牙耳机则置于 鞋子前端，平时可以 当鞋子穿，拉开滑盖 便可轻松打电话。
原材料、废弃物、空气、水等，经过处理或变 换都可在设计的产品中采用，而变成有用的资 源。
在变成有用资源的过程中，必要的物理状态变 化或化学反应是需要的。
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三、导出资源
导出物质资源 导出能量资源 导出场资源 导出的信息资源 导出空间资源 导出时间资源 导出功能资源
b.差动场资源
3）利用场的值与标准值的偏差
例4：病人的脉搏与正常人不同，医生通过对这 种不同的分析为病人看病。
在设计中认真分析各种系统资源将有助于开阔 设计者的眼界，使其能跳出问题本身，这对设 计者解决问题特别重要。
12 赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
不像传统电池“报废”后 会产生潜在污染，这款汽 水手机唯一制造的废物是 水和氧气，既经济又环保， 相信可在5年内推出市面 发售。
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韩科学家发明用声音充电装置： 嗓门大充电多
这项技术能够将声音转换成电，通话的声音 越大，充电越多。
韩国首尔成均馆大学的金翔宇(Sang-Woo Kim)表示，就像扬声器将电信号转换成声音 一样，相反的过程也可将声音转换成电。
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a.差动物质资源
机械性能：劈木材时一般是沿最省力的方向劈。 化学性能：晶体的腐蚀往往在有缺陷的点处首先
发生。 几何性能：只有球形表面符合要求的药丸才能通
过药机的分检装置。 不同的材料特性：不同的材料特性可在设计中用
于实现有用功能。 例1：合金碎片的混合物可通过逐步加热到不同合
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第2部分 资源分析方法
2.1 资源分析与描述 2.2 案例分析
2.1 资源分析与描述
系统资源的分类 直接应用资源 导出资源 差动资源
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案例1： 轴与轴承的安装
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解决方案
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金的居里点，然后用磁性分拣的方法将不同 的合金分开。
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b.差动场资源
场在系统中的不均匀可以在设计中实现某些新 的功能。 1）场梯度的利用。 例2：在烟筒的帮助下，地球表面与具有一定高
度的炉子烟筒产生的压力差使炉子中的空 气流动。 2）空气不均匀的利用 。 例3：为了改善工作条件，工作地点应处于声场 强度低的位置。
性能信息。 空间资源：仓库中多层货架中的高层货架。 时间资源：双向打印机。 功能资源：人站在椅子上更换屋顶的灯泡时，椅子的高度是一种辅
助功能的利用。
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三、导出资源
通过某种变换，使不能利用的资源成为可利用 的资源，这种可利用的资源成为导出资源。
一、系统资源的分类
系统资源可分为：内部资源与外部资源。 内部资源是在冲突发生的时间、区域内存在的资源。 外部资源是在冲突发生的时间、区域外部存在的资源。 内部资源和外部资源又可分为： 直接应用资源 导出资源 差动资源
4 赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
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加拿大发明地板发电器 走路就能发电
加拿大发明一种走路发电的机器，平均走1分钟的路所发出电 力可维持手机通话10分钟。
英国科学家设计出一种地下发电器，利用脚步对地板的压力产 生电能，平均每小时3.4万人流量就能提供6500个灯泡电能， 未来准备装设在车站、超市或人潮拥挤的地方。
30 赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
1）结构各向异性 各向异性是指在不同的方向上物理性能不同。
这种特性有时是设计中实现某种功能的需要。 光学特性：金刚石只有沿对称面做出的小平面
才能显示出其亮度。 电特性：石英板只有当其晶体沿某一方向被切
断时才具有电致伸缩的性能。 声学特性：一个零件内部由于其结构有所不同，
表现出不同的声学特性，使超声探伤成为可能。
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美科学家将手机变显微镜 可用于检测血液
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美国加利福尼亚大学洛 杉矶分校电子工程助理 教授艾多安·厄兹詹是 这一技术的主要研究人 员。
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四、差动资源
通常，物质与场的不同特性（差异性） 是一种可实现某种功能的资源，这种资 源称为差动资源。
差动资源分为： 差动物质资源 差动场资源
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a.差动物质资源
2.1 资源分析与描述
发明情境或资源：任何一种工作情境或环境。 设计中的可用系统资源对创新设计起着重要的
作用，问题的解决方案越接近理想解，系统资 源就越重要、利用就越充分。 任何系统，只要还没达到理想解，就应该具有 系统可利用的资源。系统资源的详细分析，深 刻理解对设计人员是十分必要的。
3 赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
他把自己开发的软件安 装在手机上，同时对手 机硬件稍作改动，手机 显微镜便应运而生。
25
防蚊手机
在韩国，人们找到了通 过手机对付蚊子的方法。
SK电信公司为其用户 提供了一种特殊的新服 务项目。这种技术可以 保证使用者在几平方米 不受蚊虫之扰。
这家公司开发出一种特殊的无线电信号，这种信号可以被
由于每年它的栖息地的降雨量仅有半英寸，因此 这种甲虫只能依靠早晨利用背部的亲水性皮肤收 集的露珠幸存下来。
空投灌溉系统采用了相同原理，即使是最干旱的 空气，只要它包含水分子，它就能通过把空气温 度降低到冷凝点的方法，提取出水分。
该装置把空气输送到一个地下管道网，利用地上 和地下的温差把热空气降温到冷凝点，等水分凝 结成液体，它会直接把水输送到植物根部。
13 赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
侦探小说片段
“您应该相信我!”尼克绝望地说：“我没开 过枪，我向您发誓。不信您看，我的手枪完 全是干净的……。”
郡长笑了笑。“谋杀是在两天前发生的，” 他说：“你有时间把枪擦干净……。”
假若请您当专家，您一定会从发明立场解 决课题。
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澳设计师 从甲虫获得灵感研制空气提水机
空投灌溉系统 的设计灵感来 源于纳米布甲 虫采用的水汽 收集方法
23 赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
澳设计师 从甲虫获得灵感研制空气提水机
他对纳米布甲虫进行了认真研究，这种足智多谋 的动物生活在地球上最干旱的一个地方。
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案例2：如何保证室内空气质量？
资源情景分析
2012/2/14
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侦探小说片段
我没有杀死他，郡长先生，您应该相信我，您 必须相信我！”
“我只相信事实。”郡长反驳道：“事实与你 说的不一样，小伙子。在那星期有人见过你威 胁普尔顿先生。普尔顿是被科尔特手枪打死的。 与你用的那支科尔特手枪一样。我们没找到子 弹，这倒是事实，但我们的专家断定两支手枪 的口径一样。何况你没有不在现场的证据。”
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餐馆用“可食用纸”制作菜肴
台湾南投县埔里镇的造纸厂采用蔬菜、水果等植物的 纤维制作出可以食用的纸。
当地餐馆纷纷以这种纸为主要原料开发出各种纸做的 菜，甚至还有纸做的面条、饭团等等。
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可乐用来发电 英国华裔女孩发明“可乐手机”
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可乐含有咖啡因令人醒神， 原来还可以做手机能源。
在英国，中国女设计师郑 黛子用了一部诺基亚手机， 设计出一款以可乐来发电 的概念手机。
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瑞典火车站收集乘客人体热量 为附近大楼供暖
澳设计师 从甲虫获得灵感研制空气提水机
设计师爱德华-李纳克尔与他的空投灌溉系统在 一起，该装置能从最干旱地区的空气里收集到 水分，用来灌溉作物。
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二、直接应用资源
直接应用资源指在当前存在状态下，可被应用的资源。如物质、场（能 量）、空间和时间资源都是可被多数系统直接应用的资源。
物质资源：木材可用作燃料。 能量资源：汽车发动机即驱动后轮或前轮，又驱动液压泵，使液压
系统工作。 场资源：地球上的重力场及电磁场。 信息资源：汽车运行时所排废气中的油或其他颗粒，表明发动机的
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解决方案
如何净化洗澡水?
科学家设计植物过滤系统净化洗澡水。据悉，这个过滤网络 内含有沙子、芦苇、灯心草、一个网状过滤器、水仙、浮萍 以及碳过滤器。
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Soladey-J3X由一块 太阳能电池和一个基 座构成，通过一根铅 丝将电子传到牙刷前 端。
电子与口腔中的酸形 成化学反应，可去除 牙垢，杀死细菌。
实验证明该牙刷可致 “菌类细胞完全死 亡”。
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英国牧民为提高肉质给绵羊做CT扫描
“节约”的闹钟
• 非常节约的原因在于他的外壳 使用本身的包装盒做成的。
• 你只需要按照说明上的操作将 闹钟的包装盒对折几下就变成了 闹钟的外壳，真是一点都不浪费！ 非常环保的创意。
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船用无公害防污漆—辣椒漆
国家海洋局第二海洋研 究所的林茂福是无公害 防污漆的项目负责人， 也是辣椒漆的发明人。
2.2 案例分析
案例1：轴与轴承的安装 案例2：如何保证室内空气质量？
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采用微型氧化锌绳置于两个电极之间。顶部 的一个吸音垫在声音到达时发生振动，促使 微型氧化锌绳伸缩。这一过程产生的电流可 用于为电池充电。
目前，这种装置只能将100分贝左右的声音 转换成轻微的电流，100分贝相当于火车通 过或者附近剪草机工作时发出的噪音。
赵赵新新军军 ©20a1l1l .r0ig5h戚t r墅ese堰rve©d 2012.02 乌海
手机接收。这种声音人们是感觉不到的，但是对于蚊子来
说却是无法忍受的。一听到这种声音小虫子就被吓得远远
的。
赵新军 © all right reserved 2012.02 乌海
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可以打电话的鞋子
澳大利亚科学家斯蒂 芬发明出世界上第一 部“鞋子手机”。
它的话筒设在鞋后跟 里，蓝牙耳机则置于 鞋子前端，平时可以 当鞋子穿，拉开滑盖 便可轻松打电话。
原材料、废弃物、空气、水等，经过处理或变 换都可在设计的产品中采用，而变成有用的资 源。
在变成有用资源的过程中，必要的物理状态变 化或化学反应是需要的。
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三、导出资源
导出物质资源 导出能量资源 导出场资源 导出的信息资源 导出空间资源 导出时间资源 导出功能资源