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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Ahoj a Vitaj.

Toto je príspevok profesionálnej kategórie.

Pri realizácii tohto projektu som si stanovil dva dôležité ciele. Moje priority sú odvodené z telekonferencií s vedcami NASA a ďalšími. Z týchto stretnutí som si zobral kreatívne myslenie a ZÁBAVU!

Zdá sa, že úsilie nie je o pestovaní rastlín, ale skôr o pestovaní rastlín A minimalizácii hmotnosti užitočného zaťaženia. Ako taký som odstránil všetko, čo nebolo úplne nevyhnutné pre fázu konceptu. To tiež udržalo nízky rozpočet a veľmi minimálny estetický … veľmi 60. mod. Možno veľmi Harry Lange; bol hlavným dizajnérom NASA, ktorý pokračoval vo vývoji koncepčných kresieb a súprav pre filmy ako „2001: Vesmírna odysea“. Tiež som mal za cieľ použiť čo najviac metód a strojov, ktoré môj priestor tvorcu umožní. Tento rok sa zameriam na elektroniku a robotiku.

Šalát je veľmi zhovievavý. Má sa dobre pri slabom svetle, potrebuje málo živín a darí sa mu pri nízkych teplotách. Rastie tiež rýchlo a môžete si ho vychutnať na rezne a opäť rásť. Šaláty dramaticky reagujú na rôzne osvetlenie na epigenetickej úrovni.

Možno je názov trochu záhadný: HAL> IBM> JCN JCN zatiaľ nemá zmysluplný anagram.

Vektorová rovnováha je Buckminster Fullerovo premenovanie cuboctahedronu; jeho obľúbená pevná látka Archimedian.

A osobné potravinové počítače sú projektom Media Lab MIT a úsilia ich databanky OpenAg. Plánujem využiť ich softvér a elektronické návrhy a poskytnúť im svoje zozbierané údaje. Projekt je open source a stále prebieha.

Krok 1: 2D koncepčné diagramy

Predtým, ako som o projekte premýšľal ako inžinier alebo možno záhradník, zvážil som objem kocky pomocou koncepčných analytických metód.

Mojím prvým inštinktom bolo „vypestovať“dizajn smerom von od stredového bodu. Táto myšlienka sa zdala uskutočniteľná a hodná ďalšieho skúmania a vývoja.

Diagramy určujú konštrukčné čiary a predstavujú koncepty zavlažovania, osvetlenia a vetrania. A sú skôr ako minimalisti, mod a pop art zo 60. rokov. Štvorec 500 x 500 mm nastavuje a vytvára kruhový rozmer 175 mm.

Krok 2: 3D koncepčné diagramy

Matematici mnoho stoviek rokov skúmali geometrické tvary a ich vzájomne súvisiace vlastnosti. Mojou obľúbenou klasikou je model slnečnej sústavy J. Keplera z roku 1597 v jeho „Mysterium Cosmographicum“. V ňom postupne hniezdi sféry a platonické telesá, aby určil dráhy planét so slnkom v strede. Bolo to celkom presné, ale opustil to, pretože to nemohol potvrdiť vo svojich pozorovaniach. Odtiaľ pokračoval v písaní zákonov nebeskej mechaniky. Jeho zlyhanie bolo triumfom!

Buckminster Fuller sa tiež výrazne zaujímal o vzájomnú súvislosť geometrických tvarov. Použil praktickú pozorovaciu metodológiu. Snažím sa urobiť to isté viac -menej. Učenie hrou.

Z danej kocky je prvým poradím transformácie skrátenie rohov. Týmto sa stanoví primárny a sekundárny zväzok. Výsledný cuboctahedron nastavuje podmienky, ktoré sa čoskoro naučíme byť prospešné a ideálne!

Fuller predviedol, že cuboctahedron, ktorý premenoval na Vector Equilibrium, má špeciálne vlastnosti. Príliš veľa na to, aby ste sem chodili. V tomto prípade platí, že VE dokonale obsahuje geometriu prvého rádu v teórii balenia. Vzhľadom na guľu v strede je ideálnym usporiadaním a najužším balením sfér okolo nej 12 sfér.

Ďalej, ak vezmeme do úvahy tangenciálne roviny medzi každou sférou a strednou sférou, môžeme objaviť nový tvar: kosoštvorcový dvanásťsten. Má to samozrejme 12 strán. Skráťte kosoštvorcový dvanásťsten a ste späť na kocke!

Na moje účely je možné kosoštvorcový dvanásťsten 3D vytlačiť ako jednovrstvový plášť!

Krok 3: Koncept vodného stĺpca na nízkej obežnej dráhe Zeme

NASA sa rada hrá s vodnými loptičkami na ISS! Hovorí sa, že voda vo vesmíre nepôsobí ako voda. Prečo teda nevyužiť túto skutočnosť ako východiskový bod? Mojím zavlažovacím konceptom je nafúknuť/vyfúknuť guľôčku vody v strede, upnutú na mieste drôteným lasom. Potom sa môže podľa potreby injikovať živinami alebo antifungicídmi alebo čímkoľvek iným.

Implantovaný ultrazvukový piezoelektrický prístroj je možné prevádzkovať s frekvenciou približne 1,7 MHz a dokáže atomizovať povrch vodnej gule na malé kvapôčky veľké asi 3 až 5 mikrónov. Je ideálny pre príjem vody a živín koreňmi. Príliš veľa živného roztoku a ultrazvukové zariadenie sa môžu upchať. Šalát však potrebuje iba ľahký živný roztok.

Napadlo mi to, keď som sledoval niekoho vapovať v uzavretom aute. Para okamžite išla všade.

V opačnom prípade je vodný stĺpec stohom toroidných foriem; ventilátor, bezkartáčový motor, čap guľkového ložiska a atomizér.

Krok 4: Koncept vodného stĺpca viazaného na Zem

To, čo funguje skvele vo vesmíre, nemusí vždy fungovať dobre na Zemi; a naopak.

Koncept suchozemskej vodnej schémy teda musí napodobňovať dizajn LEO, ale musí byť celkom odlišný.

Vodný stĺp viazaný na zem musí podporovať vlastnú hmotnosť a hmotnosť koreňového balu a 12 rastlín. To vyžaduje, aby bol ťažší, ako je ideálny.

Z vodnej gule sa stane vodný kúpeľ. Napriek tomu je to elegantné efektívne riešenie. Mám v pláne ho prepracovať tak, aby zahŕňal všetky jeho funkcie do jedného riešenia pre tlač.

Celková hmotnosť vodného stĺpca podľa návrhu je 256 gramov.

Krok 5: Koncept koreňovej lopty

Kosoštvorcový dodekahedron sa stáva krytom pre komoru na pestovanie koreňov. Meria 175 mm tvárou v tvár a tlačí menej ako 50 gramov.

Navrhol som ho s ryhovaným povrchom, aby som zlepšil výkon 3D tlače. Tiež to vyzerá celkom dobre! A ako bolo uvedené, koreňový bal podporuje a orientuje pestovanie 12 rastlín šalátu.

50 mm otvory v strede každej tváre sú vybavené suchým zipsom k substrátu na pestovanie rastlín. Substrát môže byť kokosový kokos, ale budem používať konopné podložky a 3M čistiace podložky.

Do stredu vankúšikov sa aplikuje dollop alebo tri z AGAR. Budú semená hydratovať, kŕmiť, lepiť a orientovať. Semená sa vkladajú do agarovej špicatej strany „dole“. Snáď semená takto vyklíčia. Osvetlenie musí byť intenzívnejšie, širšie spektrum a okolité teploty musia byť vyššie. Väčšina záhradníkov rada začína s osivom v malých komorách, ale pokúsime sa.

Celková hmotnosť koreňovej gule je neskutočných 48 gramov!

Krok 6: Koncept svetelnej klietky

Light Cage je jednoduchý a elegantný dizajn, ale musí na sebe tvrdo pracovať!

Je vyrobený z hliníkových rohových výliskov 24 x 300 mm a 12 kusov rohových konektorov, ktoré nazývam „tardigrades“. Tieto sú 3D vytlačené v živici.

Nosníky podporujú 2 dĺžky ultra jasných pásov LED, ktoré sú programovateľné a stmievateľné. Môžu uspať rastlinu alebo ich môžu roztancovať!

Všimnite si, že tvar kvádra je zložený zo štyroch šesťuholníkov. Majte to na pamäti, keď idete inštalovať LED pásy. Berte to ako výzvu.

Všimnite si tiež, že svetelné pásy v každom prípade prechádzajú priamo nad rastliny šalátu. Je veľkou výhodou mať koncentráciu svetla presne tam, kde je to potrebné. Menšie množstvo svetla je do rastlín dodávané zo strán.

A všimnite si nakoniec, že rastliny umožňujú malý otvor vo vrcholových bodoch koreňového plesu. Je to ideálne na nasmerovanie vetrania nadol a cez rastliny, ak je možné uprostred štvorcových strán namontovať malé ventilátory.

Celková hmotnosť Light Cage je 1331 gramov. Energetické zariadenia vážili 1 500 gramov. Takmer toľko ako všetky ostatné veci dohromady! Celková hmotnosť projektu dosiahla 3135 gramov. Koľko to stojí?

Krok 7: Tipy na stavbu ľahkej klietky

Hoci je dizajn svetelnej klietky jednoduchý, je trochu náročný.

Odporúčam postaviť cestovné puzdro, ktoré bude slúžiť ako podpora a sprievodca. Môžete ho postaviť z čohokoľvek, ale jeho vnútorné rozmery by mali byť 500 x 500 x 500 mm. Ten svoj som vyrobil z melamínu a narezal som ho na CNC stroji.

Hliníkové výlisky je potrebné narezať na jednotnú dĺžku 300 mm. Choďte pomaly s krížovou pílou na kov.

Tardigrady sú 3D vytlačené na laserovej živicovej tlačiarni FormLab2. Všetci sú rovnakí, okrem dvoch, ktoré majú otvory na napájanie závitu.

Na cestách pomocou baliacej pásky Gorilla držte kúsky pohromade. Nakoniec to spojím pomocou momentových spojení, ale chcem, aby táto možnosť vykonávala zmeny v priebehu návrhu … ďalší dôvod na stavbu cestovného kufra; zabraňuje prepadnutiu Svetlej klietky.

Funguje tiež použitie striedavého spôsobu pre/pod inštaláciu LED pásov. Plánovať dopredu sa oplatí.

Všimnite si toho, že prúžky sa po zahriatí trochu roztiahnu.

Išiel som s kvalitnejšou extrúziou, ktorá je ťažšia, ale funguje lepšie ako chladič pre LED diódy. Môžem, ale nemusím skončiť s použitím šošoviek z matného plastu.

Krok 8: Bočné úsilie

Najprv je tu konštrukcia voliteľného cestovného puzdra. Môže byť vyrobený z čohokoľvek, ale hodí sa pri montáži svetelnej klietky a zaistí, aby bol projekt bezpečný a prenosný. Zámerom je však presahovať rámec tohto záznamu.

Udržujte svoje pracovné priestory usporiadané a usporiadané. Aj na jednoduchých projektoch sa veci môžu vymknúť kontrole.

Aj keď viete, že niečo bude fungovať, pokúste sa prísť na iný spôsob. Prieskum ho udrží čerstvý a nikdy neviete!

Pokúste sa urobiť to najšialenejšie, čo vás len napadne. Robím to stále. Robí ma to šťastným a užívam si WOWs!

Krok 9: Spotrebný materiál a tlačové súbory

Vodný stĺp:

SmartDevil Malý osobný stolný ventilátor USB

Mini plávajúci zvlhčovač Zerone USB

Prvky vodného stĺpca sú 3D vytlačené pomocou vlákna White Ultimaker PLA

Koreňový ples:

Rastlinné podložky z konope Terrafibre 5 "x5"; balíček 40

Root Ball je 3D vytlačená vláknom Silver Ultimaker PLA

Svetelná klietka:

Osvetlenie Will 10-Pack LED Al-Aluminium Channel System; 1 meter eloxovaná čierna

(2) BTF-Lighting WS2811 adresovateľný LED pásik UltraBright 5050 SMD RGB 5 metrov DC12V IP65 vodotesnosť

(2) BTF-Lighting DC12V 6A 72W plastový napájací zdroj

(2) BTF-Lighting WS2811 14 klávesový LED ovládač RGB

Baliaca páska Gorila a obojstranná páska Gorila

Konektory Light Cage sú vytlačené na 3D tlačiarni FormLab2 v čiernej živici

Všetok spotrebný materiál je k dispozícii na Amazon.com

Krok 10: EUREKA

Poďme to pestovať!

Prvá cena v súťaži Growing Beyond Earth Maker