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

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Привет и добро пожаловать.

Это работа в профессиональной категории.

Взявшись за этот проект, я поставил две важные цели. Мои приоритеты основаны на телеконференциях с учеными НАСА и другими людьми. Я пришел к выводу из этих сессий, чтобы мыслить творчески и получать удовольствие!

Кажется, что усилия направлены не столько на выращивание растений, сколько на выращивание растений И минимизацию веса полезной нагрузки. Таким образом, я исключил все, что не было полностью необходимым на этапе разработки концепции. Это также позволило сохранить низкий бюджет и минимальную эстетику… очень модную модель 60-х годов. Возможно, очень Гарри Ланге; он был главным дизайнером НАСА, который продолжал разрабатывать концептуальные чертежи и декорации для таких фильмов, как «2001: Космическая одиссея». У меня также была цель использовать столько методов и машин, сколько позволит мое рабочее пространство. В этом году я сосредоточусь на электронике и робототехнике.

Салат очень щадящий. Он хорошо себя чувствует при слабом освещении, нуждается в небольшом количестве питательных веществ и хорошо себя чувствует при низких температурах. Он также быстро растет, и его можно использовать в обычном режиме срезки и отрастания. Салат-латук резко реагирует на разное освещение на эпигенетическом уровне.

Возможно, название немного загадочно: HAL> IBM> JCN JCN еще не имеет значимой анаграммы.

Векторное равновесие - это переименование кубооктаэдра Бакминстером Фуллером; его любимый архимедианский солид.

А персональные пищевые компьютеры - это проект Media Lab Массачусетского технологического института и их банка данных OpenAg. Я планирую использовать их программное обеспечение и электронные разработки и предоставить им собранные мной данные. Проект с открытым исходным кодом и продолжается.

Шаг 1: 2D концептуальные диаграммы

Прежде чем думать о проекте как инженер или, возможно, садовник, я рассмотрел кубический объем с помощью концептуальных аналитических методов.

Моим первым побуждением было «вырастить» дизайн наружу от центральной точки. Эта идея казалась работоспособной и заслуживающей дальнейшего изучения и развития.

На схемах показаны линии построения и представлены концепции орошения, освещения и вентиляции. И они больше похожи на минимализм 60-х, мод и поп-арт. Квадрат 500x500 мм устанавливает и устанавливает размер круга 175 мм.

Шаг 2: трехмерные концептуальные диаграммы

На протяжении многих сотен лет математики исследовали геометрические формы и их взаимосвязанные характеристики. Моя любимая классика - это модель Солнечной системы 1597 года Дж. Кеплера в его «Mysterium Cosmographicum». В нем он постепенно вкладывает сферы и платоновые тела, чтобы определять орбиты планет с Солнцем в центре. Оно было довольно точным, но он отказался от него, потому что не мог подтвердить его своими наблюдениями. Оттуда он продолжил писать законы небесной механики. Его неудача была триумфом!

Бакминстер Фуллер также проявлял значительный интерес к взаимосвязи геометрических форм. Он использовал практическую методологию наблюдений. Я стараюсь делать то же самое более или менее. Учимся, играя.

Первым порядком преобразования данного куба является усечение углов. Это устанавливает первичный и вторичный тома. Получившийся кубооктаэдр создает условия, которые, как мы скоро узнаем, будут полезными и идеальными!

Фуллер продемонстрировал, что кубооктаэдр, который он переименовал в векторное равновесие, обладает особыми свойствами. Слишком много, чтобы вдаваться в подробности. Что применимо в этом случае, так это то, что VE полностью содержит геометрию первого порядка в теории упаковки. Учитывая сферу в центре, идеальное расположение и плотнейшая упаковка сфер вокруг нее составляют 12 сфер.

Далее, если рассмотреть тангенциальные плоскости между каждой сферой и средней сферой, можно обнаружить новую форму: ромбический додекаэдр. У него, конечно, 12 сторон. Обрежьте ромбический додекаэдр, и вы вернетесь к кубу!

Для моих целей ромбический додекаэдр можно напечатать на 3D-принтере как однослойную оболочку!

Шаг 3: Концепция водяного столба на низкой околоземной орбите

НАСА любит играть с водяными шарами на МКС! Говорят, вода в космосе не действует как вода. Так почему бы не использовать этот факт в качестве отправной точки? Моя концепция ирригации заключается в надувании / спуске водяного шара в центральной точке, удерживаемого на месте проволочным лассо. Затем в него можно вводить при необходимости питательные вещества или противогрибковые препараты или что-то еще.

Имплантированное ультразвуковое пьезоэлектрическое устройство может работать на частоте около 1,7 МГц и может распылять поверхность водяного шара на крошечные капли размером около 3-5 микрон. Это идеально подходит для поглощения воды и питательных веществ корнями. Слишком большое количество питательного раствора может засорить ультразвуковое устройство. Но для салата нужен только легкий питательный раствор.

Идея пришла мне в голову, когда я посмотрел, как кто-то вейпирует в закрытой машине. Пар мгновенно разошелся повсюду.

В противном случае столб воды представляет собой стопку тороидальных форм; вентилятор, бесщеточный двигатель, шарнирный шарнир и распылитель.

Шаг 4: Концепция подземного водного столба

То, что хорошо работает в космосе, не всегда хорошо работает на Земле; наоборот.

Таким образом, концепция наземной водной системы должна имитировать дизайн НОО, но обязательно должна быть совершенно иной.

Связанная с землей водная колонна должна выдерживать собственный вес, а также вес корневого комка и 12 растений. Для этого он должен быть тяжелее идеального.

Водяной шар превращается в водяную баню. Тем не менее, это элегантное и эффективное решение. Я планирую переработать его, чтобы объединить все его функции в одно решение для печати.

Общий вес водяного столба по проекту составляет 256 грамм.

Шаг 5: концепция корневого шара

Ромбический додекаэдр становится ограждением для камеры роста корня. Его длина составляет 175 мм, а вес печати - менее 50 граммов.

Я разработал его с зубчатой поверхностью, чтобы улучшить производительность 3D-печати. Выглядит тоже неплохо! Как уже отмечалось, Root Ball поддерживает и ориентирует рост 12 растений салата.

Отверстия 50 мм в центре каждой стороны прикреплены к субстрату для выращивания растений на липучках. Субстратом может быть кокосовая койра, но я буду использовать подушечки из конопли и губки 3M.

Ложка или три AGAR наносится на центр подушечек. Они будут увлажнять, кормить, прилипать и ориентировать семена. Семена вставляют в агар заостренной стороной «вниз». Возможно, так прорастут семена. Освещение должно быть более интенсивным, более широким спектром и более высокой температурой окружающей среды. Большинству садоводов нравится разводить семена в крошечных камерах, но мы постараемся.

Общий вес Root Ball составляет 48 грамм!

Шаг 6: концепция световой клетки

Light Cage - это простой и элегантный дизайн, но над ним обязательно нужно потрудиться!

Он состоит из алюминиевых угловых светодиодных профилей размером 24x300 мм и 12 угловых соединителей, которые я называю «тихоходками». Они напечатаны на 3D-принтере из смолы.

Лонжероны поддерживают 2 длины сверхъярких светодиодных лент, которые можно программировать и регулировать яркость. Они могут усыпить растение или заставить их «танцевать»!

Обратите внимание, что форма кубооктаэдра состоит из четырех шестиугольников. Помните об этом, когда будете устанавливать светодиодные ленты. Считайте это вызовом.

Также обратите внимание, что световые полоски в каждом случае пересекают прямо над листьями салата. Концентрация света именно там, где это необходимо, - большое преимущество. С боков к растениям поступает меньшее количество света.

И, наконец, обратите внимание, что растения допускают небольшое отверстие в вершинах корневого шара. Это идеальный вариант для направления вентиляции вниз и сквозь растения, если небольшие вентиляторы можно установить в середине квадратных сторон.

Общий вес Light Cage составляет 1331 грамм. Силовые устройства весили 1500 граммов. Почти столько же, сколько и всего остального вместе взятого! Общий вес проекта составил 3135 грамм. Сколько это стоит?

Шаг 7: Советы по конструкции светового каркаса

Несмотря на простую конструкцию, сборка Light Cage немного сложна.

Я рекомендую собрать дорожный чемодан, который будет служить опорой и проводником. Его можно построить из чего угодно, но его внутренние размеры должны быть 500x500x500 мм. Я сделал свой из меламина и вырезал его на станке с ЧПУ.

Алюминиевые профили необходимо обрезать до одинаковой длины 300 мм. Работайте медленно с поперечной пилой по металлу.

Тихоходки напечатаны в 3D на лазерном принтере FormLab2. Все они идентичны, за исключением двух, в которых есть отверстия для резьбы.

По дороге используйте упаковочную ленту Gorilla, чтобы скрепить кусочки и кусочки. В конце концов я склею его вместе с моментными соединениями, но я хочу, чтобы опция вносила изменения по мере развития дизайна … еще одна причина для создания дорожного чемодана; это предохраняет Light Cage от провисания.

Также можно использовать метод чередования над / под для установки светодиодных лент. Планировать наперед стоит.

Обратите внимание, что полоски немного расширяются при нагревании.

Я выбрал экструзию более высокого качества, которая тяжелее, но лучше действует как теплоотвод для светодиодов. Я могу или не могу в конечном итоге использовать матовые пластиковые линзы.

Шаг 8: побочные усилия

Во-первых, это изготовление дополнительного дорожного чемодана. Его можно сделать из чего угодно, но он пригодится при сборке Light Cage и сохраняет проект в безопасности и портативности. Однако предполагается, что это выходит за рамки данной статьи.

Держите свои рабочие места в порядке и порядке. Даже в простых проектах все может выйти из-под контроля.

Даже если вы знаете, что что-то сработает, попробуйте придумать другой способ. Исследование сохраняет свежесть, и вы никогда не узнаете!

Попытка сделать самое безумное, что только можно придумать. Я делаю это все время. Это делает меня счастливым, и я наслаждаюсь ВАУ!

Шаг 9: расходные материалы и файлы для печати

Водяной столб:

Маленький персональный настольный USB-вентилятор SmartDevil

Zerone USB mini плавающий увлажнитель воздуха

Элементы водяного столба напечатаны на 3D-принтере с использованием белой PLA-нити Ultimaker.

Корневой шар:

Terrafibre Hemp 5 "x5" Коврики для выращивания; упаковка из 40

Root Ball напечатан на 3D-принтере с использованием нити Silver Ultimaker PLA.

Световая клетка:

ОсвещениеWill 10-Pack V-образная светодиодная система алюминиевых каналов; 1 метр анодированный черный

(2) BTF-Lighting WS2811 Адресная светодиодная лента UltraBright 5050 SMD RGB 5 метров DC12V IP65 Гидроизоляция

(2) Пластиковый блок питания BTF-Lighting DC12V 6A 72 Вт

(2) BTF-Lighting WS2811 14-клавишный светодиодный RGB-контроллер

Упаковочная лента Gorilla и двусторонняя лента Gorilla

Коннекторы Light Cage напечатаны на 3D-принтере FormLab2 из черной смолы.

Все расходные материалы доступны на Amazon.com.

Шаг 10: ЭВРИКА

Давайте вырастим это!

Первый приз конкурса Growing Beyond Earth Maker