JCN: Vektör Dengesi Gıda Bilgisayarı Konsepti: 9 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Yakında çıkacak olan "JCN and the Astronots; an Epic Tale of Food and Fun in Outer Space" videosunun fragmanıyla başlıyoruz.

Proje video konferanslarından aldığım şey, mekansal kavramlara odaklanmak ve EĞLENMEK! Bir top alıyorum…

Bu çabaya oldukça mekanik olmayan bir mühendislik yaklaşımıyla yaklaşıyorum. Genellikle tüm projelerime ve çalışmalarıma ek olarak sanat eserleri yaparım. Farklı bir yöntem genellikle taze fikirler ve ilham getirir. Burada benimle kal.

Benim hobim bahçecilik. Bir süredir bunun içindeyim. Ayrıca "fraktal çiftçilik" adında orijinal bir bahçecilik metodolojisi yazıyorum. Ancak organik bir bahçıvan olarak, bir uzay bahçesini neyin büyütebileceğini anlamak için her yeri okumak zorunda kaldım. Çok farklı. Özellikle epigenetiği düşündüğünüzde.

Belirttiğim iki hedefim var. Önce ağırlığı mümkün olduğunca az al. Yük ağırlığı her şeydir. Proje toplam ağırlığı A: Hafif Kafes, 1331 gram, B: Kök Top 48 gram, C: Su Sütunu 256 gram ve D: Güç 1500 gramdır. Toplam yük ağırlığı sadece 3135 gramdır; neredeyse yarısı güç kaynağına gidiyor! Aksi takdirde, yapımcı alanımda benim için mevcut olan birçok yöntem ve makineyi kullanmak için kendime meydan okuyorum.

Bu profesyonel düzeyde bir giriştir.

Gereçler:

Malzemeler

(2) BTF-Lighting WS2811 Adreslenebilir LED şerit Ultra Parlak 5050 SMD RGB 60 LED/m 20 Piksel/m 5 metre DC12V IP65 Silikon Kaplama Su Geçirmez

(1) LightingWill 10-Pack V-Shape LED Alüminyum Kanal Sistemi 1 metre Eloksallı Siyah Köşe Montajlı Ekstrüzyon. 300 mm'lik 24 uzunlukta kesin.

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

(2) BTF-Lighting WS2811 DC5-12V 14 tuşlu Kablosuz RF Kontrol Cihazı

(1) SmartDevil Küçük Kişisel USB Masa Fanı

(1) Zerone USB Donuts Mini Mist Yüzer Nemlendirici

(1) Terrafibre Kenevir Yetiştirme Matı 40'lı Paket 5"x5"

(1) Gorilla ambalaj bandı ve çift boyutlu bant.

Adım 1: 2B Mekânsal Kavramlar

"Mekansal kavram" terimi, bir mimar için oldukça özel bir şey ifade eder. Bu analiz yöntemi, bir tasarımcının elini kavramsal aşamanın geliştirilmesinde yönlendirir. Genellikle bu görünmez inşaat çizgileri görünmez olur ve yine de orada, aksi takdirde sınırsız olabilecek şeylere biçim verirler. Doğal formlar da algıladığımız karmaşıklığı yalanlayan kendi güç çizgilerini takip eder.

Bu tür yöntemler iyi bir başlangıç noktasıdır.

Aksi takdirde, temel diyagram su/besin kaynağını en merkeze yerleştirir; havadar bir "kök top" içinde bulunur. Marul bitkileri dışa doğru ve düzenlenmiş ışığa doğru büyür.

2. Adım: 3B Mekânsal Kavramlar

3B kavramsal diyagramlar da aynı şekilde basit, doğrudan ve birbiriyle bağlantılıdır. Verilen küpün kesilmesi, servis edilen ve servis edilen alanların bölgelerini oluşturur. Köşe "bitleri" su depolama, elektronik, robotik ve gelecekteki geliştirmede sensörler için alanlar ayırır.

Kesik küp, cuboctahedron olarak adlandırılır. Bu Arşimet katısı, birçok nedenden dolayı Buckminster Fuller'ın favori şekliydi. Hatta bunu Vektör Dengesi olarak yeniden adlandırdı. Bu çaba için en değerli olan, küboctahedronun en yoğun şekilde paketlenmiş sferoid örneğini mükemmel bir şekilde içermesidir; 12 küre, merkezi bir kürenin etrafına en sıkı şekilde sarılır. Bu atamanın 500x500x500mm sınırları, 150 mm'den 175 mm'ye kadar standart bir birime izin verir; hangi bizim amaçlarımız için mükemmel.

Merkezi küre, bir 3D yazıcıda yazdırılması kolay olmayan bir idealdir. Bununla birlikte, kürelerin her biri arasında teğet olan hayali düzlemleri, eşkenar dörtgen adı verilen, 12 kenarı olan bir çokyüzlü oluşturmak için kullanabiliriz. Bu şekil, tek bir duvar kalınlığı ile 3D baskı yapmak mümkündür; özellikle yüzey mazgallı ise.

Son olarak, eşkenar dörtgeni budanmak bir küp oluşturur. Ve başka bir ölçekte başlangıca geri döndük.

3. Adım: Alçak Yörünge Sulama Konsepti

Açıkçası, küpün merkezi çok önemli bir noktadır. NASA, suyun uzayda su gibi hareket etmediğini sık sık yorumlar. Suyun uzayda mükemmel bir şekilde hareket ettiğini iddia ediyorum. Bu gerçeği mantıklı ve yaratıcı bir şekilde lehimize kullanalım. Orta noktada bir su topunu şişirmek veya söndürmek kolay bir şey olurdu. Gerektiği gibi besinlerle enjekte edin. Yaklaşık 1,7 Mhz'de bir piezo ultrasonik nemlendirici/atomizer cihazı takın. Bu, su topunun yüzeyini, kök alımı için ideal olan yaklaşık 3-5 mikronda mikro damlacıklara atomize edecektir. Bu, hafif bir besleyici olan ve daha az besine ihtiyaç duyan marul için çok iyi çalışır. Çözeltideki çok fazla besin, ultrasonik kusurları tıkayabilir.

Bunu, önümde bir arabada vaping yapan bir kişiyi izleyerek keşfetme fikrini aldım. Buhar, arabanın kabinini tamamen doldurdu; her köşe başında.

Su sütununu toroidal formlar yığını olarak görüyorum. Dyson tipi bir fan, fırçasız bir motor, bir bilyeli mil ve bir ultrasonik mister.

Adım 4: Karasal Sulama Konsepti

Sulama için karasal konsept, uzay konseptiyle hemen hemen aynıdır; bunun dışında elbette yerçekimini dikkate alması gerekiyor. Bu nedenle su topunun kontrol altına alınması gerekir. Ve kök topun, 12 bitkinin ve kule yapısının toplam ağırlığı için tasarlanmalıdır.

Adım 5: Kök Topu Konsepti

Tek duvar PLA'da (vazo modu) 3D olarak basılan kök top, son derece hafiftir! Gübrelenebilir plastik oldukça kırılgan olduğundan, delikleri Dremmel ile açarken dikkatli olunması gerekir. Bitki substratı çeşitli malzemelerden yapılabilir. Kenevir paspasları ve 3M marka ovma pedlerini deneyeceğim. 3 veya 4 parça agar uygulayacağım ve marul tohumlarını aşağıya bakacak şekilde berrak besine ekleyeceğim. Agar erken tohumu besler, pede yapıştırır ve yönü ne olursa olsun yerinde tutar. Umarım işe yarar!

Kökler, pedin içine ve kök odasına doğru büyüyecektir. İlk başta kökler tanıtılacak ama çok yakında yaprak gelişimini teşvik etmek için aydınlatma protokollerini kullanacağım.

Adım 6: Hafif Kafes Konsepti

Işık kafesi oldukça mantıklı bir cihazdır. 12 adet 3D reçine baskılı konektöre sahiptir. Ben onlara tardigrades diyorum. Ayrıca spar olarak 24 adet özdeş alüminyum 300mm LED köşe kanalı vardır. Bu direkler Dünya üzerinde yapısal olarak hareket eder, ancak aynı zamanda LED'ler için değerli bir ısı emici sağlarlar.

Cuboctahedron'un 4 altıgenden oluştuğuna dikkat edin. LED'lerinizi en iyi nasıl kuracağınızı düşünürken bu gerçeği kullanın. Bunu bir meydan okuma olarak düşün. 12V'de iki adet 5 metrelik ultrabrite kısılabilir programlanabilir LED şerit kullandım. Onlara neredeyse her şeyi yaptırabilirim.

Direklerin "çapraz" olduğu yerin doğrudan bitkilerin her birinin üzerinde olduğuna dikkat edin. En fazla ışık kaynağı baş üstüdür. Daha az ışık, yanlardan ışık sağlar.

Ayrıca kök bilyesinin tepe noktalarının bitkiler arasındaki en açık noktalar olduğuna dikkat edin. Bu, gelecekteki mikro fanları gerektiği gibi bulmak için ideal bir yer olacaktır.

Adım 7: Hafif Kafes Yapısı

Işık kafesinin nasıl monte edileceği oldukça açık olmalı. 24 direk ve 12 köşe konektörü. Konnektörlerin ikisi baskılı olup, güç kaynağını yönlendirmek için açıklıklar göze çarpmaktadır.

Ayrıca rehber, destek ve koruyucu görevi görecek bir seyahat çantası oluşturmanızı tavsiye ederim. Kasanın iç boyutları 500x500x500mm ve proje kapsamı dışında değerlendiriliyor. İsteğe bağlı ama bunun iyi bir fikir olduğunu düşünüyorum.

Tasarım bittiğinde hepsini birbirine yapıştıracağım. Bağlantıların tutması gereken an. Ancak şimdilik, kirişler ve konektörler Gorilla ambalaj bandı ile bir arada tutuluyor. LED'lerin arkasındaki yapışkan bant işe yaramaz. Çıkartın. Işık şeritlerini yerinde tutmak için çift çubuklu Gorilla bant kullanıyorum.

Adım 8: Destek Elemanları

İşte fan ve nemlendirici test istasyonumun ve çalışma alanımın fotoğrafları.

9. Adım: Sonuçlar

Bitki yetiştirmeye başlamaya neredeyse hazırım.

Büyüme kutusunu tasarlamaktan asla mutlu olmayacağım veya bitmeyeceğim. Parçaların çıkarılması, değiştirilmesi ve modifiye edilmesi için kasıtlı olarak tasarlanmıştır.

İyileştirmeler için hala çok yer var. Ve elektronik, sensörler, otomasyon ve robotiklerin eklenmesi için. AI da.

Kendi araştırmam bu projeyle güzel bir paralellik gösteriyor. Bu ay mimari teknolojiler, AG teknolojisi, lazer haritalama ve projeksiyon ve derin uzay yapılarına odaklanan bir Ar-Ge firması kuruyorum. Bir Venüs yüksek irtifa sondası ve Dünya-Ay Lagrange L5 noktasına park edilecek otonom bir "sera" yapısı için konseptlerim var.

NASA, köfte logosu kullanılmadığı sürece malzemelerinin adil kullanımına izin vermektedir.