JCN: קונספט מחשב מזון וקטורי שיווי משקל: 9 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

אנו פותחים עם הטריילר לסרטון הקרוב "JCN והאסטרונאוטים; סיפור אפי על אוכל וכיף בחלל החיצון".

מה שלקחתי מהוועידות הווידיאו של הפרויקט הוא שאנחנו צריכים להתמקד במושגים מרחביים ולהנות! יש לי כדור…

אני מתקרב למאמץ הזה בגישה מהונדסת למדי. לעתים קרובות אני יוצר יצירות אמנות כתוספת לכל הפרויקטים והעשייה שלי. תקלה אחרת מביאה לרוב רעיונות והשראה טריים. תישארי איתי כאן.

התחביב שלי הוא גינון. אני עוסק בזה זמן מה. אני גם כותב מתודולוגיה מקורית של גינון בשם "חקלאות פרקטלית". אבל כגנן אורגני, נאלצתי לקרוא רחוק כדי להסב את הראש על מה שעשוי לגרום לגינת שטח לצמוח. זה מאוד שונה. במיוחד כשאתה שוקל אפיגנטיקה.

יש לי שתי מטרות מוצהרות. ראשית כדי להוריד את המשקל עד כמה שאפשר. משקל המטען הוא הכל. המשקל הכולל של הפרויקט הוא A: כלוב קל, 1331 גרם, B: כדור שורש 48 גרם, C: עמוד מים 256 גרם ו- D: כוח 1500 גרם. משקל המטען הכולל הוא 3135 גרם בלבד; כמעט חצי ממנו מגיע לאספקת החשמל! אחרת אני מאתגר את עצמי להשתמש בכמה שיטות ומכונות שזמינות לי בחלל היצרנים שלי.

זהו ערך ברמה מקצועית.

אספקה:

חומרים

(2) BTF-Lighting WS2811 רצועת LED ניתנת להתייחסות Ultra Bright 5050 SMD RGB 60 LED/m 20 Pixels/m 5 מטר DC12V IP65 ציפוי סיליקון עמיד למים

(1) תאורה: מערכת ערוצי אלומיניום LED בעלת 10 חבילות 10 יחידות 1 מטר שחול פינה שחורה בפינה שחורה. חותכים ל -24 אורכים של 300 מ מ.

(2) ספק כוח פלסטי DC12V 6A 72W BTW

(2) בקר RF אלחוטי WS2811 DC5-12V BTF-Lighting עם 14 מפתחות

(1) מאוורר שולחן עבודה אישי USB SmartDevil קטן

(1) מכשיר אדים צף מיני -ערפל מסוג Zerone USB

(1) מחצלת גידול קנבוס Terrafibre 40 Pack 5 "x5"

(1) סרט אריזה לגורילה וסרט קל בגודל כפול.

שלב 1: מושגים מרחביים דו -ממדיים

המונח "מושג מרחבי" פירושו משהו די ספציפי לאדריכל. שיטת ניתוח זו מנחה את ידו של מעצב בפיתוח השלב הרעיוני. לעתים קרובות קווי הבנייה הבלתי נראים האלה אינם נראים ועם זאת הם שם נותנים צורה למה שאחרת יכול להיות בלתי מוגבל. גם צורות טבעיות עוקבות אחר קווי הכוח שלהן המאמינים במורכבות שאנו תופסים.

שיטות כאלה הן נקודת מוצא טובה.

אחרת, הדיאגרמה הבסיסית ממקמת את מקור המים/חומרים מזינים במרכז מאוד; הכלול ב"כדור שורש "אוורירי. צמחי החסה גדלים כלפי חוץ ולכיוון האור המווסת.

שלב 2: מושגים מרחביים בתלת מימד

הדיאגרמות המושגיות בתלת מימד הן פשוטות, ישירות ומחוברות זו לזו. קיצוץ הקובייה הנתונה מייסד אזורים של מרחבי הגשה והגשה. פינות "פיסות" שמורות אזורי אחסון מים, אלקטרוניקה, רובוטיקה וחיישנים בפיתוח עתידי.

הקוביה הקטומה נקראת קובוקטהדרון. מוצק ארכימדי זה היה הצורה האהובה על באקמינסטר פולר מסיבות רבות. הוא אף שינה את שמו לשם "שיווי המשקל הווקטורי". ערך רב ביותר למאמץ זה הוא העובדה שהקובקטהדרון מכיל בצורה מושלמת את המופע הצפוף ביותר של ספרואידים; 12 תחומים ארוזים בצורה הדוקה ביותר סביב כדור מרכזי. גבולות 500x500x500 מ"מ של הקצאה זו מאפשרים יחידה סטנדרטית של 150 מ"מ עד 175 מ"מ; שהוא מושלם למטרותינו.

הכדור המרכזי הוא אידיאל שלא קל להדפיס אותו במדפסת תלת מימד. עם זאת נוכל להשתמש במישורים הדמיוניים המשיקים בין כל אחד מהכדורים כדי ליצור פולידרדר שנקרא דודקהדרדר רומבי, בעל 12 צדדים. צורה זו אפשרית להדפיס תלת מימד בעובי קיר יחיד; במיוחד אם אחד מקרב את פני השטח.

לבסוף, קיצוץ הדודקאדרדר המעוין יוצר קובייה. וחזרנו להתחלה בקנה מידה אחר.

שלב 3: קונספט השקיה במסלול נמוך של כדור הארץ

ברור שמרכז הקובייה הוא נקודה בעלת משמעות רבה. נאס א מעירה לעתים קרובות כי מים אינם פועלים כמו מים בחלל. אני טוען שמים פועלים בצורה מושלמת בחלל. בואו נהיה הגיוניים ונשתמש ביצירתיות בעובדה זו לטובתנו. ניפוח או ניפוח כדור מים בנקודת המרכז יהיה דבר קל לעשות. להזריק אותו עם חומרים מזינים כנדרש. הכנס מכשיר אדים/מרסס אולטרסאונד של piezo במהירות של כ -1.7 מגה -הרץ. זה יאטם את פני כדור המים לטיפות מיקרו בערך 3-5 מיקרון וזה אידיאלי לספיגת שורשים. זה עובד טוב מאוד עבור חסה שהיא מזין קל וצריכה פחות חומרים מזינים. יותר מדי חומרים מזינים בתמיסה יכולים לסתום ערפולים אולטראסוניים.

קיבלתי את הרעיון לחקור את זה כשהוא צופה באדם המסתובב במכונית לפני. האדים מילאו לגמרי את תא הרכב; כל פינה.

אני רואה בעמוד המים ערימה של צורות טורואליות. מאוורר מסוג דייסון, מנוע ללא מברשת, ציר מיסב כדורים, ומיסטר קולי.

שלב 4: קונספט השקיה יבשתי

התפיסה הארצית להשקיה זהה למדי לחלל; אלא שהוא צריך להתחשב בכוח הכבידה כמובן. ככזה יש להכיל את כדור המים. ואת המשקל המשולב של כדור השורש, 12 הצמחים ומבנה המגדל צריך להיות מיועד.

שלב 5: קונספט כדור שורש

כדור השורש, המודפס בתלת מימד ב PLA קיר יחיד (מצב אגרטל), הוא קל משקל במיוחד! צריך להיזהר כשפותחים את החורים עם Dremmel מכיוון שהפלסטיק הקומפוסטבי שביר למדי. מצע הצמח יכול להיות עשוי מחומרים שונים. אני אנסה מחצלות קנבוס וכריות קרצוף של מותג 3M. אני מורחת 3 או 4 בובות אגר ואכניס את זרעי החסה, כשהצביע כלפי מטה, לתוך חומר התזונה הצלול. האגר מזין את הזרע המוקדם, מדביק אותו לרפידה ומחזיק אותו במקומו ללא קשר לכיוון. אני מקווה שזה עובד!

השורשים יצמחו לתוך הכרית והמשיכו לתא השורשים. השורשים יקודמו בהתחלה אך בקרוב אשתמש בפרוטוקולי תאורה לעידוד התפתחות העלים.

שלב 6: קונספט כלוב קל

כלוב האור הוא מכשיר הגיוני למדי. יש לו 12 מחברים מודפסים משרף תלת מימד. אני קורא להם טרדיגרדות. ישנם גם 24 ערוצי פינה לד 300 מ מ מאלומיניום זהים כחלקים. עמודים אלה פועלים מבחינה מבנית על פני כדור הארץ אך הם גם מספקים גוף קירור יקר ערך לנורות הלדים.

שים לב שניתן לראות את הקובוקטרת כמורכבת מ -4 משושים. השתמש בעובדה זו כשאתה שוקל כיצד להתקין את נוריות הלד שלך בצורה הטובה ביותר. תחשוב על זה כאתגר. השתמשתי בשתי ריצות של 5 מטר של רצועות LED הניתנות לתכנות באולטרה -בריט ב -12 וולט. אני יכול לגרום להם לעשות כמעט כל דבר.

שים לב שבמקום שהחצבים "חוצים" ישירות מעל כל אחד מהצמחים. מקור האור ביותר הוא תקורה. אור קטן יותר מספק אור מהצדדים.

שים לב גם שנקודות השיא של כדור השורש הן הנקודות הפתוחות ביותר בין הצמחים. זה יהיה המקום האידיאלי לאתר מאווררי מיקרו עתידיים כנדרש.

שלב 7: בניית כלוב קל

זה צריך להיות די ברור כיצד להרכיב את כלוב האור. 24 מוטות ו -12 מחברים פיניים. שניים מהמחברים מודפסים עם פתחים כדי לכוון את אספקת החשמל בצורה חכמה.

כמו כן, אני ממליץ לבנות מארז נסיעות לשמש מדריך, תמיכה ומגן. למארז מידות פנימיות של 500x500x500mm והוא נחשב מעבר להיקף הפרויקט. זה אופציונלי אבל אני חושב שזה רעיון טוב.

כשהעיצוב יסתיים, אני אדביק את הכל יחד. הרגע בו הקשרים צריכים להחזיק. אבל לעת עתה, הסלפים והמחברים מוחזקים על ידי סרט אריזה של גורילה. סרט ההדבקה בגב הלדים אינו מועיל. הפשיטו אותו. אני משתמש בכפות של סרט דביק גורילה כדי להחזיק את רצועות האור במקומן.

שלב 8: תמיכה באלמנטים

להלן תמונות של תחנת הבדיקה של מאוורר ומכשיר אדים וסביבת העבודה שלי.

שלב 9: מסקנות

אני די מוכן להתחיל לגדל צמחים.

לעולם לא אהיה מאושר או אסיים בעיצוב קופסת הגידול. הוא נועד בכוונה להסיר, להחליף ולשנות חלקים.

עדיין יש מספיק מקום לשיפורים. ולתוספת אלקטרוניקה, חיישנים, אוטומציה ורובוטיקה. גם AI.

המחקר שלי מקביל יפה לפרויקט הזה. החודש אני משיק חברת מחקר ופיתוח המתמקדת בטכנולוגיות אדריכלות, טכנולוגיות AG, מיפוי והקרנה בלייזר ומבני חלל עמוקים. יש לי מושגים עבור בדיקה בגובה רב של ונוס ומבנה "חממה" אוטונומי שיש להחנות בנקודה L5 של כדור הארץ-ירח לגראנג '.

נאס א מאפשרת שימוש הוגן בחומרים שלהם כל עוד לא נעשה שימוש בלוגו הקציצות.