JCN: Koncepcja komputera równowagi wektorowej żywności: 9 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Otwieramy zwiastun nadchodzącego filmu „JCN and the Astronauts; epicka opowieść o jedzeniu i zabawie w kosmosie”.

To, co wyniosłem z wideokonferencji projektu, to to, że mamy skupić się na koncepcjach przestrzennych i dobrze się bawić! Mam piłkę…

Podchodzę do tego wysiłku z raczej niemechanicznym podejściem inżynieryjnym. Często tworzę prace artystyczne jako uzupełnienie wszystkich moich projektów i przedsięwzięć. Inna taktyka często przynosi świeże pomysły i inspiracje. Wytrzymaj ze mną tutaj.

Moje hobby to ogrodnictwo. Zajmuję się tym od jakiegoś czasu. Piszę też autorską metodologię ogrodnictwa zwaną "farmowaniem fraktali". Ale jako organiczny ogrodnik musiałem czytać daleko i szeroko, aby zrozumieć, co może sprawić, że kosmiczny ogród się rozwinie. To bardzo różne. Zwłaszcza jeśli weźmiesz pod uwagę epigenetykę.

Mam dwa określone cele. Najpierw zmniejszyć wagę do minimum. Waga ładunku to wszystko. Całkowita waga projektu to A: Light Cage, 1331 gramów, B: Root Ball 48 gramów, C: Water Column 256 gramów i D: Power 1500 gramów. Całkowita waga ładunku wynosi zaledwie 3135 gramów; prawie połowa trafia do zasilacza! W przeciwnym razie stawiam sobie wyzwanie używania jak największej liczby metod i maszyn dostępnych w mojej przestrzeni twórcy.

To jest wpis na poziomie profesjonalnym.

Kieszonkowe dzieci:

Materiały

(2) BTF-Lighting WS2811 Adresowalna taśma LED Ultra Bright 5050 SMD RGB 60 LED/m 20 Pikseli/m 5 metr DC12V IP65 Powłoka silikonowa Wodoodporny

(1) LightingWill 10-pak aluminiowy system kanałów LED w kształcie litery V 1 metr anodowany czarny profil do montażu narożnego. Cięcie na 24 odcinki 300 mm.

(2) Zasilacz z tworzywa sztucznego BTF-Lighting DC12V 6A 72W

(2) BTF-oświetlenie WS2811 DC5-12V 14 klawiszy bezprzewodowy kontroler RF;

(1) Mały osobisty wentylator biurkowy USB SmartDevil

(1) Zerone USB Donuts Mini Mist Pływający nawilżacz

(1) Mata do uprawy konopi Terrafibre 40 Pack 5"x5"

(1) Taśma pakowa Gorilla i podwójna taśma.

Krok 1: Koncepcje przestrzenne 2D

Termin „koncepcja przestrzenna” oznacza dla architekta coś bardzo specyficznego. Ta metoda analizy kieruje ręką projektanta w rozwoju fazy koncepcyjnej. Często te niewidzialne linie konstrukcyjne pozostają niewidoczne, a mimo to nadają kształt temu, co w innym przypadku mogłoby być nieograniczone. Formy naturalne również podążają własnymi liniami siły, które przeczą postrzeganej przez nas złożoności.

Takie metody są dobrym punktem wyjścia.

W przeciwnym razie podstawowy diagram umieszcza źródło wody/składników odżywczych w samym środku; zawarte w przewiewnej „kulce korzeniowej”. Rośliny sałaty rosną na zewnątrz i w kierunku regulowanego światła.

Krok 2: Koncepcje przestrzenne 3D

Schematy koncepcyjne 3D są również proste, bezpośrednie i połączone. Obcięcie danej kostki ustanawia strefy obsługiwanych i obsługiwanych przestrzeni. Narożne „bity” rezerwują obszary do przechowywania wody, elektroniki, robotyki i czujników w przyszłym rozwoju.

Ścięty sześcian nazywa się sześcianem. Ta bryła Archimedesa była ulubionym kształtem Buckminstera Fullera z wielu powodów. Zmienił nawet nazwę na Vector Equilibrium. Najcenniejszy w tym wysiłku jest fakt, że sześcian doskonale zawiera najgęściej upakowaną instancję sferoid; 12 kulek najbardziej ciasno upaja się wokół kuli centralnej. Granice 500x500x500mm tego przypisania pozwalają na standardową jednostkę 150mm do 175mm; co jest idealne dla naszych celów.

Sfera centralna to ideał, który nie jest łatwy do wydrukowania na drukarce 3D. Możemy jednak użyć wyimaginowanych płaszczyzn, które są styczne między każdą ze sfer, aby stworzyć wielościan zwany dwunastościanem rombowym, mający 12 boków. Ten kształt jest możliwy do druku 3D przy pojedynczej grubości ścianki; szczególnie jeśli ktoś tworzy krenelaż na powierzchni.

Wreszcie ścięcie dwunastościanu rombowego tworzy sześcian. I wracamy do startu w innej skali.

Krok 3: Koncepcja nawadniania na niskiej orbicie okołoziemskiej

Oczywiście środek sześcianu ma ogromne znaczenie. NASA często komentuje, że woda nie zachowuje się jak woda w kosmosie. Twierdzę, że woda doskonale sprawdza się w kosmosie. Nadajmy sens i kreatywnie wykorzystajmy ten fakt na naszą korzyść. Napompowanie lub opróżnienie kuli wodnej w punkcie środkowym byłoby łatwe. W razie potrzeby wstrzyknij składniki odżywcze. Włóż ultradźwiękowy nawilżacz piezoelektryczny/atomizer na około 1,7 Mhz. Spowoduje to atomizację powierzchni kuli wodnej w mikrokropelki o wielkości około 3-5 mikronów, co jest idealne do wchłaniania przez korzenie. Działa to bardzo dobrze w przypadku sałaty, która jest lekkim pokarmem i potrzebuje mniej składników odżywczych. Zbyt dużo składników odżywczych w roztworze może zatkać ultradźwięki.

Wpadłem na pomysł, aby zbadać to, obserwując osobę wapującą w samochodzie przede mną. Para całkowicie wypełniła kabinę samochodu; każdy zakamarek i zakamarek.

Widzę słup wody jako stos toroidalnych form. Wentylator typu Dyson, silnik bezszczotkowy, oś z łożyskiem kulkowym i myjka ultradźwiękowa.

Krok 4: Koncepcja nawadniania naziemnego

Koncepcja nawadniania naziemnego jest prawie taka sama jak w przypadku przestrzeni kosmicznej; poza tym, że oczywiście musi brać pod uwagę grawitację. W związku z tym kula wodna musi być zamknięta. A łączny ciężar bryły korzeniowej, 12 roślin i konstrukcja wieży muszą być zaprojektowane dla.

Krok 5: Koncepcja kuli korzeniowej

Kula korzeniowa, drukowana w 3D w jednościennym PLA (tryb wazonu), jest niezwykle lekka! Należy zachować ostrożność podczas otwierania otworów za pomocą dremmel, ponieważ kompostowalny plastik jest raczej kruchy. Podłoże roślinne może być wykonane z różnych materiałów. Spróbuję mat konopnych i padów szorujących marki 3M. Nałożę 3 lub 4 krople agaru i włożę nasiona sałaty do przezroczystej pożywki, skierowaną w dół. Agar karmi wczesne nasiona, przykleja je do podkładki i utrzymuje na miejscu niezależnie od orientacji. Mam nadzieję, że to zadziała!

Korzenie wyrosną do poduszki i do komory korzeniowej. Korzenie będą promowane na początku, ale wkrótce użyję protokołów oświetlenia, aby zachęcić do rozwoju liści.

Krok 6: Koncepcja klatki świetlnej

Klatka świetlna jest dość rozsądnym urządzeniem. Posiada 12 złączy wydrukowanych na żywicy 3D. Nazywam je niesporczakami. Istnieją również 24 identyczne aluminiowe kanały narożne LED 300 mm jako dźwigary. Te dźwigary działają strukturalnie na Ziemi, ale stanowią również cenny radiator dla diod LED.

Zauważ, że sześcian może być postrzegany jako złożony z 4 sześciokątów. Wykorzystaj ten fakt, gdy zastanawiasz się, jak najlepiej zainstalować diody LED. Potraktuj to jako wyzwanie. Użyłem dwóch 5-metrowych ciągów ultrabrite ściemnialnych programowalnych taśm LED przy 12V. Mogę sprawić, że zrobią prawie wszystko.

Zauważ, że gdzie drzewce „krzyżują się” jest bezpośrednio nad każdą z roślin. Najwięcej światła znajduje się nad głową. Mniejsze światło zapewnia światło z boków.

Zauważ również, że wierzchołki bryły korzeniowej są najbardziej otwartymi miejscami między roślinami. Byłoby to idealne miejsce do lokalizacji przyszłych mikrowentylatorów zgodnie z wymaganiami.

Krok 7: Konstrukcja lekkiej klatki

Powinno być dość oczywiste, jak złożyć lekką klatkę. 24 dźwigary i 12 łączników narożnych. Dwa złącza są nadrukowane z otworami, aby ładnie ukierunkować zasilanie.

Polecam również zbudowanie walizki podróżnej, która będzie służyć jako przewodnik, wsparcie i obrońca. Etui ma wymiary wewnętrzne 500x500x500mm i jest uważane za wykraczające poza zakres projektu. Jest to opcjonalne, ale uważam, że to dobry pomysł.

Kiedy projekt zostanie sfinalizowany, wszystko skleję. Połączenie chwil powinno się utrzymać. Ale na razie dźwigary i złącza są połączone taśmą do pakowania Gorilla. Taśma klejąca z tyłu diod LED jest bezużyteczna. Zdejmij to. Używam odrobiny taśmy samoprzylepnej Gorilla, aby utrzymać paski światła na miejscu.

Krok 8: Elementy wspierające

Oto zdjęcia mojego stanowiska do testowania wentylatorów i nawilżaczy oraz mojego miejsca pracy.

Krok 9: Wnioski

Jestem prawie gotowy do rozpoczęcia uprawy roślin.

Nigdy nie będę zadowolony ani skończony z projektowaniem growboxa. Jest celowo zaprojektowany tak, aby części były usuwane, wymieniane i modyfikowane.

Wciąż jest dużo miejsca na ulepszenia. Oraz o dodanie elektroniki, czujników, automatyki i robotyki. AI też.

Moje własne badania ładnie pasują do tego projektu. W tym miesiącu uruchamiam firmę badawczo-rozwojową skupiającą się na technologiach architektonicznych, technologii AG, mapowaniu i projekcji laserowej oraz strukturach głębokiej przestrzeni. Mam koncepcje sondy Wenus na dużych wysokościach i autonomicznej struktury „szklarni” do zaparkowania w punkcie L5 Ziemia-Księżyc Lagrange'a.

NASA zezwala na uczciwe wykorzystanie swoich materiałów, o ile nie jest używane logo klopsików.