JCN: Vektör Dengesi Gıda Bilgisayarı Konsepti V60.s: 10 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Merhaba ve hoşgeldin.

Bu profesyonel bir kategori gönderimidir.

Bu projeyi üstlenirken iki önemli hedef belirledim. Önceliklerim, NASA bilim adamları ve diğerleri ile telekonferanslardan türetilmiştir. Bu seanslardan çıkarımlarım yaratıcı düşünmek ve EĞLENMEK oldu!

Çaba, bitki yetiştirme konusunda daha az, bitki yetiştirme VE yük ağırlığını en aza indirme konusunda daha fazla görünüyor. Bu nedenle, konsept aşaması için tamamen gerekli olmayan hiçbir şeyi eledim. Bu aynı zamanda bütçeyi düşük ve estetiği çok az tuttu… 60'ların modu. Belki çok Harry Lange; "2001: A Space Odyssey" gibi filmler için konsept çizimleri ve setleri geliştirmeye devam eden NASA'nın baş tasarımcısıydı. Ayrıca, yapımcı alanımın izin verdiği kadar çok yöntem ve makine kullanma hedefim de vardı. Bu yıl odak noktam elektronik ve robotik olacak.

Marul çok bağışlayıcıdır. Düşük ışıkta iyi çalışır, az besine ihtiyaç duyar ve soğuk sıcaklıklarda büyür. Aynı zamanda hızlı büyür ve bir kesim ve tekrar büyüme rutininde tadını çıkarabilir. Marullar, epigenetik düzeyde farklı aydınlatmalara çarpıcı biçimde yanıt verir.

Belki başlık biraz gizemli: HAL>IBM>JCN JCN henüz anlamlı bir anagrama sahip değil.

Vektör Dengesi, Buckminster Fuller'ın küboctahedronu yeniden adlandırmasıdır; en sevdiği Archimedian katı.

Ve kişisel gıda bilgisayarları, MIT'nin Medya Laboratuvarı ve OpenAg veri bankası çabalarının bir projesidir. Yazılımlarını ve elektronik tasarımlarını kullanmayı ve onlara topladığım verileri sağlamayı planlıyorum. Proje açık kaynak kodlu ve devam ediyor.

Adım 1: 2B Konsept Diyagramları

Bir mühendis ya da belki bir bahçıvan olarak projeyi düşünmeden önce, küp hacmini kavramsal analitik yöntemlerle değerlendirdim.

İlk içgüdüm, tasarımı merkez noktadan dışarı doğru "büyütmek" oldu. Bu fikir uygulanabilir ve daha fazla araştırmaya ve geliştirmeye değer görünüyordu.

Diyagramlar inşaat çizgilerini oluşturur ve sulama, aydınlatma ve havalandırma kavramlarını temsil eder. Ve 60'ların minimalist, mod ve pop art gibiler. 500x500mm kare, 175mm'lik bir daire boyutu kurar ve kurar.

Adım 2: 3B Konsept Diyagramları

Yüzlerce yıl boyunca matematikçiler geometrik şekilleri ve bunların birbiriyle ilişkili özelliklerini araştırdı. En sevdiğim klasik, J. Kepler'in "Mysterium Cosmographicum"daki 1597 güneş sistemi modelidir. İçinde güneş merkezde olan gezegenlerin yörüngelerini belirlemek için küreleri ve platonik katıları aşamalı olarak yuvalar. Oldukça doğruydu ama gözlemlerinde doğrulayamadığı için bundan vazgeçti. Oradan gök mekaniğinin yasalarını yazmaya devam edecekti. Başarısızlığı bir zaferdi!

Buckminster Fuller, geometrik şekillerin birbiriyle ilişkisine de büyük ilgi gösterdi. Uygulamalı bir gözlem metodolojisi kullandı. Ben de az çok aynısını yapmaya çalışıyorum. Oynayarak öğrenmek.

Verilen küpten, dönüşümün ilk sırası köşeleri kesmektir. Bu, birincil ve ikincil hacimleri oluşturur. Ortaya çıkan küboktahedron, yakında faydalı ve ideal olmayı öğreneceğimiz koşulları oluşturur!

Fuller, Vektör Dengesi adını verdiği cuboctahedron'un özel özelliklere sahip olduğunu gösterdi. Buraya girmek için çok fazla. Bu durumda geçerli olan, VE'nin paketleme teorisinde mükemmel bir şekilde birinci dereceden geometriyi içermesidir. Merkezde bir küre verildiğinde, ideal düzenleme ve kürelerin etrafındaki en sıkı dizilim 12 küredir.

Ayrıca, her küre ile orta küre arasındaki teğet düzlemler göz önüne alındığında, yeni bir şekil keşfedilebilir: eşkenar dörtgen. Elbette 12 kenarı var. Eşkenar dörtgeni kısaltın ve kübe geri dönün!

Benim amaçlarım için, eşkenar dörtgen, tek katmanlı bir kabuk olarak 3D olarak basılabilir!

3. Adım: Alçak Dünya Yörüngesi Su Kolonu Konsepti

NASA, ISS'de su toplarıyla oynamayı çok seviyor! Suyun uzayda su gibi hareket etmediğini söylüyorlar. Öyleyse neden bu gerçeği bir başlangıç noktası olarak kullanmıyorsunuz? Benim sulama konseptim, bir tel kementle yerine sabitlenmiş bir su topunu merkez noktada şişirmek/söndürmek. Daha sonra gerektiği gibi besinler veya mantar ilaçları veya her neyse enjekte edilebilir.

İmplante edilmiş bir ultrasonik piezoelektrik cihaz yaklaşık 1,7 Mhz'de çalıştırılabilir ve su topunun yüzeyini yaklaşık 3-5 mikron boyutunda küçük damlacıklara atomize edebilir. Bu, su ve besinlerin kök alımı için idealdir. Çok fazla besin solüsyonu ve ultrasonik cihaz tıkayabilir. Ancak marulun sadece hafif bir besin çözeltisine ihtiyacı vardır.

Bu fikri, kapalı bir arabada birinin sigara içmesini izlemekten aldım. Buhar anında her yere gitti.

Aksi takdirde, su sütunu bir toroidal formlar yığınıdır; bir fan, bir fırçasız motor, bir bilyeli mil ve bir atomizer.

Adım 4: Dünyaya Bağlı Su Kolonu Konsepti

Uzayda harika olan şey, dünyada her zaman iyi sonuç vermez; ve tersi.

Dolayısıyla bir karasal su planı konseptinin LEO tasarımını taklit etmesi gerekir, ancak mutlaka oldukça farklı olmalıdır.

Toprağa bağlı Su Sütununun kendi ağırlığını ve Kök Topu ve 12 bitkinin ağırlığını desteklemesi gerekir. Bu, ideal olandan daha ağır olmasını gerektirir.

Su topu bir su banyosuna dönüşür. Yine de zarif ve verimli bir çözüm. Tüm özelliklerini tek bir yazdırılabilir çözümde birleştirmek için yeniden tasarlamayı planlıyorum.

Tasarlandığı şekliyle toplam Su Kolonu ağırlığı 256 gramdır.

Adım 5: Kök Topu Konsepti

Eşkenar dörtgen, kök yetiştirme odasının muhafazası haline gelir. Yüz yüze 175 mm ölçer ve 50 gramdan daha az baskı yapar.

3D baskı çabasının performansını artırmak için mazgallı bir yüzeyle tasarladım. Bu da oldukça iyi görünüyor! Ve belirtildiği gibi, Root Ball, 12 marul bitkisinin büyümesini destekler ve yönlendirir.

Her yüzün ortasındaki 50 mm'lik açıklıklar, bitki yetiştirme substratına Velcro ile donatılmıştır. Alt tabaka hindistan cevizi hindistan cevizi olabilir ama ben kenevir pedleri ve 3M ovma pedleri kullanacağım.

Pedlerin ortasına bir dolgu veya üç AGAR uygulanır. Tohumları nemlendirecek, besleyecek, yapıştıracak ve yönlendireceklerdir. Tohumlar, agarın sivri tarafına "aşağı" yerleştirilir. Belki tohumlar bu şekilde filizlenir. Aydınlatmanın daha yoğun, daha geniş spektrumlu ve ortam sıcaklıklarının daha yüksek olması gerekiyor. Çoğu bahçıvan tohumları küçük odalarda başlatmayı sever ama biz deneyeceğiz.

Toplam Kök Top ağırlığı 48 gramdır!

Adım 6: Hafif Kafes Konsepti

Light Cage, basit ve zarif bir tasarımdır ancak kesinlikle çok çalışması gerekir!

24x300mm alüminyum köşe LED ekstrüzyonlarından ve "tardigrades" dediğim 12 köşe bağlantı parçasından yapılmıştır. Bunlar reçine ile 3D olarak basılmıştır.

Direkler, programlanabilir ve kısılabilir 2 uzunluk ultra parlak LED şeridi destekler. Bir bitkiyi uyutabilirler ya da onları 'dans ettirebilirler'!

Kuboctahedron şeklinin dört altıgenden oluştuğuna dikkat edin. LED şeritleri kurmaya gittiğinizde bunu aklınızda bulundurun. Bunu bir meydan okuma olarak düşün.

Işık şeritlerinin her durumda doğrudan marul bitkilerinin üzerinden geçtiğine dikkat edin. Tam olarak ihtiyaç duyulan yerde bir ışık konsantrasyonuna sahip olmak büyük bir avantajdır. Bitkilere yanlardan daha az miktarda ışık verilir.

Ve son olarak, bitkilerin Kök Topun tepe noktalarında bir miktar açıklığa izin verdiğine dikkat edin. Bu, kare kenarların ortasına küçük fanlar monte edilebiliyorsa, havalandırmayı aşağıya ve bitkilere yönlendirmek için idealdir.

Toplam Hafif Kafes ağırlığı 1331 gramdır. Güç cihazları 1500 gram ağırlığındaydı. Neredeyse tüm diğer şeylerin toplamı kadar! Proje toplam ağırlığı 3135 grama ulaştı. Bu ne kadar?

Adım 7: Hafif Kafes Yapım İpuçları

Tasarımda basit olmasına rağmen, Light Cage'i inşa etmek biraz zor.

Destek ve rehber görevi görecek bir seyahat çantası oluşturmanızı tavsiye ederim. Herhangi bir şeyden inşa edebilirsiniz ancak iç boyutları 500x500x500mm olmalıdır. Benimkini melaminden yaptım ve CNC makinesinde kestim.

Alüminyum ekstrüzyonların 300 mm'lik düzgün bir uzunlukta kesilmesi gerekir. Metal çapraz testere ile yavaş gidin.

Tardigradlar, FormLab2 lazer reçine yazıcıda 3D yazdırılır. İplik gücü için delikleri olan ikisi dışında hepsi aynıdır.

Gittikçe, parçaları bir arada tutmak için Gorilla ambalaj bandı kullanın. Sonunda onu moment bağlantılarıyla yapıştıracağım ama tasarım ilerledikçe değişiklik yapma seçeneğini istiyorum… seyahat çantasını oluşturmak için başka bir neden; Işık Kafesinin sarkmasını önler.

Ayrıca LED şeritlerini takmak için alternatif bir aşırı/alt yöntemi kullanmaya çalışır. Önceden plan yapmakta fayda var.

Ve şeritlerin ısındıklarında biraz genişlediğini unutmayın.

Daha ağır olan ancak LED'ler için soğutucu olarak daha iyi davranan daha kaliteli bir ekstrüzyonla gittim. Buzlu plastik lensleri kullanabilirim veya kullanmayabilirim.

8. Adım: Yan Çabalar

İlk olarak, isteğe bağlı bir Seyahat Çantasının yapımı var. Her şeyden yapılabilir, ancak Işık Kafesini monte ederken kullanışlıdır ve projeyi güvenli ve taşınabilir tutar. Bununla birlikte, bu girişin kapsamı dışında olması amaçlanmıştır.

Çalışma alanlarınızı düzenli ve düzenli tutun. Basit projelerde bile işler kontrolden çıkabilir.

Bir şeyin işe yarayacağını bilseniz bile, başka bir yol bulmaya çalışın. Keşif onu taze tutar ve asla bilemezsiniz!

Aklınıza gelebilecek en çılgın şeyi yapmaya çalışın. Onu her zaman yaparım. Beni mutlu ediyor ve WOW'ların tadını çıkarıyorum!

9. Adım: Sarf Malzemeleri ve Dosyaları Yazdırın

Su Sütunu:

SmartDevil Küçük Kişisel USB Masa Fanı

Zerone USB mini Yüzer Nemlendirici

Su Sütunu elemanları, Beyaz Ultimaker PLA Filament kullanılarak 3D yazdırılır

Kök topu:

Terrafibre Kenevir 5"x5" Yetiştirme Paspasları; 40'lık paket

Root Ball, Silver Ultimaker PLA Filament ile 3D olarak basılmıştır

Hafif Kafes:

LightingWill 10-Pack V-şekilli LED Alüminyum Kanal Sistemi; 1 metre Eloksallı Siyah

(2) BTF-Lighting WS2811 Adreslenebilir LED Şerit UltraBright 5050 SMD RGB 5 metre DC12V IP65 Su Yalıtımı

(2) BTF-Lighting DC12V 6A 72W Plastik Güç Kaynağı

(2) BTF-Lighting WS2811 14 tuşlu LED RGB Denetleyici

Goril Ambalaj Bandı ve Goril Çift Taraflı Bant

Hafif Kafes Konnektörleri FormLab2 3D yazıcıda Siyah Reçine ile basılmıştır

Tüm sarf malzemeleri Amazon.com'da mevcuttur

Adım 10: EUREKA

Bunu büyütelim!

Growing Beyond Earth Maker Yarışmasında Birincilik Ödülü