JCN: Vector Equilibrium Food Computer Concept V60.s: 10 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Labdien un laipni lūdzam.

Šis ir profesionālās kategorijas iesniegums.

Uzstādot šo projektu, es izvirzīju divus svarīgus mērķus. Manas prioritātes izriet no telekonferences ar NASA zinātniekiem un citiem. Manas atrunas no šīm sesijām bija domāt radoši un izklaidēties!

Šķiet, ka pūles ir mazāk saistītas ar augu audzēšanu un vairāk par augu audzēšanu UN kravnesības samazināšanu. Tādējādi es likvidēju visu, kas nav pilnīgi nepieciešams koncepcijas fāzei. Tas arī saglabāja zemu budžetu un ļoti minimālu estētiku… ļoti 60. gadu mod. Varbūt ļoti Harijs Lange; viņš bija NASA galvenais dizaineris, kurš turpināja izstrādāt koncepcijas rasējumus un komplektus tādām filmām kā "2001: Kosmosa odiseja". Man arī bija mērķis izmantot pēc iespējas vairāk metožu un mašīnu, ko atļaus mana veidotāja telpa. Mans fokuss šogad būs elektronika un robotika.

Salāti ir ļoti piedodoši. Tas labi darbojas vājā apgaismojumā, prasa maz barības vielu un plaukst vēsā temperatūrā. Tas arī strauji aug, un to var izbaudīt uz griezuma un atkal augt. Salāti dramatiski reaģē uz dažādu apgaismojumu epiģenētiskā līmenī.

Iespējams, nosaukums ir mazliet noslēpumains: HAL> IBM> JCN JCN vēl nav jēgpilnas anagrammas.

Vektoru līdzsvars ir Bukminstera Fullera pārdēvētais kuboktaedrs; viņa iecienītākā arhimēdiešu cietviela.

Personālie pārtikas datori ir MIT Media Lab projekts un viņu OpenAg datu bankas centieni. Es plānoju izmantot viņu programmatūru un elektronisko dizainu un nodrošināt viņus ar savāktajiem datiem. Projekts ir atvērtā koda un turpinās.

1. darbība: 2D koncepcijas diagrammas

Pirms domāt par projektu kā inženieris vai varbūt dārznieks, es apsvēru kuba tilpumu ar konceptuālām analītiskām metodēm.

Mans pirmais instinkts bija “izaudzēt” dizainu uz āru no centra punkta. Šī ideja šķita realizējama un ir vērts turpināt izpēti un attīstību.

Diagrammas nosaka būvniecības līnijas un attēlo apūdeņošanas, apgaismojuma un ventilācijas jēdzienus. Un tie drīzāk ir kā 60. gadu minimālisma, mod un popmāksla. Kvadrāts 500x500mm izveido un nosaka 175 mm apļa izmēru.

2. solis: 3D koncepcijas diagrammas

Daudzus simtus gadu matemātiķi pētīja ģeometriskās formas un to savstarpēji saistītās īpašības. Mana mīļākā klasika ir J. Keplera 1597. gada Saules sistēmas modelis savā "Mysterium Cosmographicum". Tajā viņš pakāpeniski ligzdo sfēras un platoniskas cietvielas, lai noteiktu planētu orbītas ar sauli centrā. Tas bija diezgan precīzs, bet viņš no tā atteicās, jo nevarēja to apstiprināt savos novērojumos. No turienes viņš turpināja rakstīt debesu mehānikas likumus. Viņa neveiksme bija triumfs!

Bekminsters Fullers arī ļoti interesējās par ģeometrisko formu savstarpējo saistību. Viņš izmantoja praktisku novērošanas metodiku. Es cenšos darīt to pašu vairāk vai mazāk. Mācīties spēlējot.

No dotā kuba pirmā transformācijas secība ir stūru saīsināšana. Tas nosaka primāro un sekundāro apjomu. Iegūtais kuboktaedrs rada apstākļus, kurus mēs drīz iemācīsimies būt izdevīgi un ideāli!

Fullers parādīja, ka kuboktaedram, ko viņš pārdēvēja par vektoru līdzsvaru, piemīt īpašas īpašības. Pārāk daudz, lai šeit ieietu. Šajā gadījumā ir piemērojams tas, ka VE lieliski satur pirmās kārtas ģeometriju iepakojuma teorijā. Ņemot vērā sfēru centrā, ideālais izkārtojums un visstingrākais lodīšu blīvējums ap to ir 12 sfēras.

Turklāt, ja ņem vērā tangenciālās plaknes starp katru sfēru un vidējo sfēru, var atklāt jaunu formu: rombisko dodekaedru. Tam, protams, ir 12 puses. Nogrieziet rombisko dodekaedru, un jūs esat atpakaļ kubā!

Maniem mērķiem rombisko dodekaedru var izdrukāt 3D veidā kā viena slāņa apvalku!

3. solis: zemas zemes orbītas ūdens kolonnas koncepcija

NASA mīl spēlēt ar ūdens bumbām SKS! Viņi saka, ka ūdens kosmosā nedarbojas kā ūdens. Tātad, kāpēc neizmantot šo faktu kā sākumpunktu? Mana apūdeņošanas koncepcija ir piepumpēt/iztukšot ūdens bumbiņu centra punktā, ierobežojot to ar stiepļu laso. Pēc tam to pēc nepieciešamības var injicēt ar barības vielām vai pret fungicīdiem vai ko citu.

Implantētu ultraskaņas pjezoelektrisko ierīci var darbināt ar ātrumu aptuveni 1,7 Mhz, un tā var izsmidzināt ūdens bumbiņas virsmu sīkos, apmēram 3-5 mikronu lielos pilienos. Tas ir ideāli piemērots ūdens un barības vielu uzņemšanai saknēs. Pārāk daudz barības vielu šķīduma un ultraskaņas ierīce var aizsērēt. Bet salātiem ir nepieciešams tikai viegls barības vielu šķīdums.

Ideja man radās, noskatoties, kā kāds vapejas slēgtā automašīnā. Tvaiki uzreiz gāja visur.

Pretējā gadījumā ūdens stabs ir toroidālu formu kaudze; ventilators, motors bez sukas, šarnīrsavienojums ar lodīšu gultni un izsmidzinātājs.

4. solis: Zemes saistītā ūdens kolonnas koncepcija

Tas, kas lieliski darbojas kosmosā, ne vienmēr darbojas labi uz zemes; un otrādi.

Tātad sauszemes ūdens shēmas koncepcijai ir jāatdarina LEO dizains, bet tai noteikti jābūt diezgan atšķirīgai.

Zemei piesaistītajam ūdens stabam ir jāatbalsta savs svars un sakņu bumbas un 12 augu svars. Tas prasa, lai tas būtu smagāks par ideālo.

Ūdensbumba kļūst par ūdens vannu. Tomēr tas ir elegants un efektīvs risinājums. Es plānoju to pārveidot, lai visas tā funkcijas iekļautu vienā izdrukājamā risinājumā.

Kopējais ūdens kolonnas svars, kā paredzēts, ir 256 grami.

5. solis: saknes bumbas koncepcija

Rombiskais dodekaedrs kļūst par sakņu audzēšanas kameras iežogojumu. Tas ir 175 mm aci pret aci un izdrukā mazāk par 50 gramiem.

Es to izstrādāju ar kreņotu virsmu, lai uzlabotu 3D drukas darbu. Tas arī izskatās diezgan labi! Kā minēts, sakņu bumba atbalsta un orientē 12 salātu augu audzēšanu.

50 mm atveres katras sejas centrā ir piestiprinātas ar Velcro pie augu audzēšanas substrāta. Pamatne var būt kokosriekstu kokosšķiedra, bet es izmantošu kaņepju spilventiņus un 3M skrubja spilventiņus.

Uz spilventiņu centra tiek uzklāta lelle vai trīs AGAR. Viņi mitrinās, baros, pielips un orientēs sēklas. Sēklas tiek ievietotas agara smailā pusē "uz leju". Varbūt sēklas dīgst šādā veidā. Apgaismojumam jābūt intensīvākam, plašākam spektram un apkārtējās vides temperatūrai jābūt augstākai. Lielākajai daļai dārznieku patīk sākt sēklas mazās kamerās, bet mēs centīsimies.

Kopējais sakņu bumbas svars ir nepārspējami 48 grami!

6. solis: gaismas būra koncepcija

Gaismas būris ir vienkāršs un elegants dizains, taču tam noteikti ir smagi jāstrādā!

Tas ir izgatavots no 24x300mm alumīnija stūra LED ekstrūzijas un 12 stūra savienotāja detaļām, kuras es saucu par "tardigrades". Tie ir 3D iespiesti sveķos.

Spāres atbalsta 2 īpaši spilgtu LED sloksņu garumus, kas ir programmējami un regulējami. Viņi var iemidzināt augu vai likt viņiem dejot!

Ņemiet vērā, ka kuboktaedra formu veido četri sešstūri. Paturiet to prātā, kad dodaties uzstādīt LED sloksnes. Domājiet par to kā izaicinājumu.

Ņemiet vērā arī to, ka gaismas sloksnes katrā gadījumā šķērso tieši virs salātu augiem. Liela priekšrocība ir gaismas koncentrācija tieši tur, kur tā nepieciešama. No sāniem augiem tiek piegādāts mazāks gaismas daudzums.

Un visbeidzot, ņemiet vērā, ka augi pieļauj sakņu bumbas virsotņu vietās nelielu atvēršanos. Tas ir ideāli piemērots ventilācijas virzīšanai uz leju un caur augiem, ja kvadrātveida malu vidū var uzstādīt mazus ventilatorus.

Kopējais Light Cage svars ir 1331 grami. Barošanas ierīces svēra 1500 gramus. Gandrīz tikpat daudz kā visas pārējās lietas kopā! Projekta kopējais svars sasniedza 3135 gramus. Cik tas maksā?

7. solis: padomi viegla būra konstrukcijai

Lai gan Light Cage būvēšana ir vienkārša, tā ir nedaudz sarežģīta.

Es iesaku uzbūvēt ceļojuma futrāli, lai tas darbotos kā atbalsts un ceļvedis. To var veidot no jebkura, bet tā iekšējiem izmēriem jābūt 500x500x500mm. Es izgatavoju savu no melamīna un sagriezu to CNC mašīnā.

Alumīnija ekstrūzijas ir jāsamazina līdz 300 mm garumam. Brauciet lēnām ar metāla šķērszāģi.

Tardigrādes tiek drukātas 3D formātā ar FormLab2 lāzeru sveķu printeri. Tie visi ir identiski, izņemot divus, kuriem ir caurumi vītnes jaudai.

Ejot, izmantojiet Gorilla iepakojuma lenti, lai turētu gabalus kopā. Galu galā es to pielīmēšu kopā ar momenta savienojumiem, bet es vēlos, lai, veicot dizainu, tiktu veiktas izmaiņas … vēl viens iemesls ceļojuma korpusa izveidošanai; tas neļauj Gaismas būrim sagrūst.

Tāpat LED sloksņu uzstādīšanai tiek izmantota alternatīva virs/zem metode. Ir vērts plānot uz priekšu.

Un ņemiet vērā, ka sloksnes, šķiet, nedaudz paplašinās, kad tās sakarst.

Es izmantoju labākas kvalitātes ekstrūziju, kas ir smagāka, bet labāk darbojas kā gaismas diodes siltuma izlietne. Es varu vai nevaru izmantot matētas plastmasas lēcas.

8. solis: blakusdarbi

Vispirms ir jābūvē papildu ceļojuma futrālis. To var izgatavot no jebkura, bet tas ir noderīgi, samontējot gaismas būri, un nodrošina projekta drošību un pārnēsāšanu. Tomēr tas ir paredzēts ārpus šī ieraksta darbības jomas.

Saglabājiet darba vietas sakārtotas un sakārtotas. Pat vienkāršos projektos lietas var kļūt nekontrolējamas.

Pat ja jūs zināt, ka kaut kas izdosies, mēģiniet izdomāt citu veidu. Izpētes saglabā to svaigu, un jūs nekad zināt!

Mēģiniet darīt trakāko, ko varat iedomāties. Es to daru visu laiku. Tas mani priecē, un es izbaudu WOW!

9. darbība: izejmateriāli un drukas faili

Ūdens kolonna:

SmartDevil mazais personālais USB galda ventilators

Zerone USB peldošais mitrinātājs

Ūdens kolonnas elementi tiek izdrukāti 3D formātā, izmantojot White Ultimaker PLA pavedienu

Sakņu bumba:

Terrafibre kaņepes 5 "x5" augšanas paklāji; iepakojumā 40

Sakņu bumba ir 3D drukāta ar Silver Ultimaker PLA pavedienu

Gaismas būris:

LightingWill 10-Pack V-veida LED alumīnija kanālu sistēma; 1 metrs anodēts melns

(2) BTF-Lighting WS2811 Adresējama LED sloksne UltraBright 5050 SMD RGB 5 metru DC12V IP65 hidroizolācija

(2) BTF-Lighting DC12V 6A 72W plastmasas barošanas avots

(2) BTF-Lighting WS2811 14 taustiņu LED RGB kontrolieris

Gorilla iepakojuma lente un Gorilla divpusējā lente

Gaismas sprostu savienotāji tiek drukāti uz FormLab2 3D printera melnā sveķu krāsā

Visi materiāli ir pieejami vietnē Amazon.com

10. solis: EUREKA

Audzēsim šo!

Pirmā balva konkursā “Growing Beyond Earth Maker”