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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Bună și bunvenit.

Aceasta este o prezentare de categorie profesională.

Mi-am stabilit două obiective importante în asumarea acestui proiect. Prioritățile mele sunt derivate din teleconferințele cu oamenii de știință NASA și alții. Luarea mea de la aceste sesiuni a fost să gândesc creativ și să mă distrez!

Efortul pare să fie mai mic în legătură cu creșterea plantelor și mai mult în legătură cu creșterea plantelor ȘI minimizarea greutății utile. Ca atare, am eliminat orice nu este cu totul necesar pentru faza conceptului. Acest lucru a menținut, de asemenea, bugetul scăzut și estetica foarte minimă … mod foarte anii 60. Poate foarte Harry Lange; a fost principalul designer al NASA, care a continuat să dezvolte desenele conceptuale și decorurile pentru filme precum "2001: O Odiseea Spațială". De asemenea, am avut scopul de a folosi cât mai multe dintre metodele și mașinile pe care spațiul meu de producător le va permite. Anul acesta mă voi concentra pe electronică și robotică.

Salata verde este foarte iertătoare. Se descurcă bine la lumină slabă, are nevoie de puțini nutrienți și prosperă la temperaturi reci. De asemenea, crește rapid și poate fi savurat pe o tăietură și crește din nou de rutină. Salatele verde răspund la diferite lumini la nivel epigenetic.

Poate că titlul este puțin criptic: HAL> IBM> JCN JCN nu are încă o anagramă semnificativă.

Echilibrul Vector este redenumirea cuboctaedrului de către Buckminster Fuller; solidul său arhimedian preferat.

Iar calculatoarele personale pentru alimente este un proiect al Laboratorului Media al MIT și al eforturilor lor de baze de date OpenAg. Plănuiesc să le folosesc software-ul și desenele electronice și să le furnizez datele colectate. Proiectul este open source și continuă.

Pasul 1: Diagrame conceptuale 2D

Înainte să mă gândesc la proiect ca inginer sau poate grădinar, am luat în considerare volumul cubului cu metode analitice conceptuale.

Primul meu instinct a fost să „cresc” designul spre exterior din punctul central. Această idee părea viabilă și demnă de explorare și dezvoltare ulterioară.

Diagramele stabilesc linii de construcție și reprezintă concepte de irigare, iluminare și ventilație. Și sunt mai degrabă ca minimalistul anilor '60, mod și pop art. Pătratul de 500x500mm configurează și stabilește o dimensiune a cercului de 175mm.

Pasul 2: Diagrame conceptuale 3D

Timp de multe sute de ani, matematicienii au investigat formele geometrice și caracteristicile lor corelate. Clasicul meu preferat este modelul sistemului solar al lui J. Kepler din 1597 în „Mysterium Cosmographicum”. În el, cuibărește progresiv sfere și solide platonice pentru a determina orbitele planetelor cu soarele în centru. A fost destul de precis, dar a abandonat-o pentru că nu a putut să o confirme în observațiile sale. De acolo va continua să scrie legile mecanicii cerești. Eșecul său a fost un triumf!

Buckminster Fuller a avut, de asemenea, un interes considerabil în legătura dintre formele geometrice. A folosit o metodologie de observație practică. Încerc să fac același lucru mai mult sau mai puțin. Învățând jucând.

Din cubul dat, prima ordine de transformare este de a tăia colțurile. Aceasta stabilește volumele primare și secundare. Cuboctaedrul rezultat stabilește condiții pe care le vom învăța în curând să fie benefice și ideale!

Fuller a demonstrat că cuboctaedrul, pe care l-a redenumit Echilibrul Vector, are proprietăți speciale. Prea mulți pentru a intra aici. Ceea ce se aplică în acest caz este că VE conține perfect geometria primului ordin în teoria ambalării. Având în vedere o sferă în centru, dispunerea ideală și cea mai strânsă ambalare a sferelor din jurul ei sunt 12 sfere.

Mai mult, dacă se iau în considerare planurile tangențiale dintre fiecare sferă și sfera de mijloc, se poate descoperi o nouă formă: dodecaedrul rombic. Desigur, are 12 laturi. Trunchiați dodecaedrul rombic și vă întoarceți la cub!

În scopurile mele, dodecaedrul rombic poate fi imprimat 3D ca o coajă cu un singur strat!

Pasul 3: Conceptul coloanei de apă pe orbită terestră joasă

NASA iubește să se joace cu bile de apă pe ISS! Se spune că apa nu se comportă ca apa din spațiu. Deci, de ce să nu folosiți acest fapt ca punct de plecare? Conceptul meu de irigare este de a umfla / dezumfla o minge de apă în punctul central, constrânsă în loc cu un lasso de sârmă. Poate fi apoi injectat după cum este necesar cu substanțe nutritive sau anti fungicide sau orice altceva.

Un dispozitiv piezoelectric cu ultrasunete implantat poate fi acționat la aproximativ 1,7 Mhz și poate atomiza suprafața bilei de apă în picături mici de aproximativ 3-5 microni. Acest lucru este ideal pentru absorbția rădăcinilor de apă și substanțe nutritive. Prea multă soluție nutritivă și dispozitivul cu ultrasunete se poate înfunda. Salata însă are nevoie doar de o soluție nutritivă ușoară.

Mi-a venit ideea de la vizionarea cuiva care vapora într-o mașină închisă. Aburii s-au dus peste tot instantaneu.

În caz contrar, coloana de apă este un teanc de forme toroidale; un ventilator, un motor fără perii, un pivot cu rulment cu bile și un atomizor.

Pasul 4: Conceptul coloanei de apă legată de pământ

Ceea ce funcționează excelent în spațiu nu funcționează întotdeauna bine pe pământ; si invers.

Deci, conceptul pentru o schemă de apă terestră trebuie să imite designul LEO, dar neapărat să fie destul de diferit.

Coloana de apă legată de pământ trebuie să-și susțină propria greutate și greutatea mingii rădăcină și a celor 12 plante. Acest lucru necesită ca acesta să fie mai greu decât ceea ce este ideal.

Mingea de apă devine o baie de apă. Totuși, este o soluție elegantă și eficientă. Am de gând să-l reproiectez pentru a încorpora toate caracteristicile sale într-o singură soluție imprimabilă.

Greutatea totală a coloanei de apă, astfel cum a fost proiectată, este de 256 de grame.

Pasul 5: Conceptul Root Ball

Dodecaedrul rombic devine incinta pentru camera de creștere a rădăcinilor. Măsoară 175 mm față în față și imprimă mai puțin de 50 de grame.

L-am proiectat cu o suprafață crenelată pentru a îmbunătăți performanța efortului de imprimare 3D. Arata destul de bine si! Și, după cum sa menționat, Root Ball susține și orientează creșterea celor 12 plante de salată.

Deschiderile de 50 mm din centrul fiecărei fețe sunt prevăzute cu velcro pe substratul de creștere a plantelor. Substratul poate fi cocos de cocos, dar voi folosi tampoane de cânepă și tampoane de curățare 3M.

O păpușă sau trei din AGAR se aplică pe centrul tampoanelor. Vor hidrata, hrăni, lipi și orienta semințele. Semințele sunt inserate în partea agară cu vârful "în jos". Poate că semințele vor germina în acest fel. Iluminarea trebuie să fie mai intensă, cu un spectru mai larg, iar temperaturile ambientale trebuie să fie mai mari. Majorității grădinarilor le place să înceapă semințe în camere mici, dar vom încerca.

Greutatea totală a Root Ball este de 48 de grame!

Pasul 6: Conceptul Light Cage

Light Cage este un design simplu și elegant, dar sigur trebuie să lucreze din greu!

Este construit din extrudări LED din colț de aluminiu de 24x300mm și 12 piese de conector colț pe care eu le numesc „tardigrade”. Acestea sunt imprimate 3D în rășină.

Spatele suportă 2 lungimi de benzi cu LED-uri ultra-luminoase, care sunt programabile și variabile. Pot adormi o plantă sau îi pot face să „danseze”!

Rețineți că forma cuboctaedrului este compusă din patru hexagoane. Rețineți acest lucru când instalați benzile LED. Gândiți-vă la asta ca la o provocare.

Rețineți, de asemenea, că benzile de lumină traversează direct deasupra capului plantelor de salată în fiecare caz. Este un mare avantaj să ai o concentrație de lumină exact acolo unde este nevoie. O cantitate mai mică de lumină este livrată plantelor din lateral.

Și rețineți în cele din urmă că plantele permit o mică deschidere în punctele de vârf ale Root Ball. Acest lucru este ideal pentru direcționarea ventilației în jos și prin plante dacă ventilatoarele mici pot fi montate în mijlocul laturilor pătrate.

Greutatea totală a Light Cage este de 1331 de grame. Dispozitivele de putere au cântărit 1500 de grame. Aproape la fel de mult ca toate celelalte lucruri combinate! Greutatea totală a proiectului a ajuns la 3135 grame. Cât costă?

Pasul 7: Sfaturi pentru construcția cuștilor ușoare

Deși simplă în design, construirea Light Cage este puțin dificilă.

Recomand construirea unei huse de călătorie pentru a acționa ca un suport și un ghid. Îl puteți construi din orice, dar dimensiunile sale interioare ar trebui să fie de 500x500x500mm. Am făcut-o pe a mea din melamină și am tăiat-o pe mașina CNC.

Extrusiunile din aluminiu trebuie tăiate la o lungime uniformă de 300 mm. Mergeți încet cu ferăstrăul transversal metalic.

Tardigradele sunt imprimate 3D pe o imprimantă cu rășină laser FormLab2. Toate sunt identice, cu excepția a două care au găuri pentru a fileta puterea.

Pe măsură ce mergeți, utilizați bandă de ambalare Gorilla pentru a ține împreună bucățile și bucățile. În cele din urmă îl voi lipi împreună cu conexiunile de moment, dar vreau ca opțiunea să facă modificări pe măsură ce proiectul progresează … un alt motiv pentru construirea carcasei de călătorie; păstrează Cusca de lumină să nu se lase.

De asemenea, funcționează pentru a utiliza o metodă alternativă de supra / sub pentru instalarea benzilor LED. Merită să planifici în avans.

Și rețineți că benzile par să se extindă puțin când se încălzesc.

Am mers cu o extrudare de calitate mai bună, care este mai grea, dar acționează mai bine ca radiator pentru LED-uri. Pot sau nu să folosesc lentilele din plastic mat.

Pasul 8: Eforturi secundare

Mai întâi există construcția unui Traveling Case opțional. Poate fi realizat din orice, dar vine la îndemână la asamblarea Light Cage și păstrează proiectul în siguranță și portabil. Cu toate acestea, se intenționează să nu depășească sfera acestei intrări.

Păstrați-vă spațiile de lucru ordonate și organizate. Chiar și în cazul proiectelor simple, lucrurile pot scăpa de sub control.

Chiar dacă știți că ceva va funcționa, încercați să veniți cu un alt mod. Explorarea o păstrează proaspătă și nu se știe niciodată!

Încearcă să faci cel mai nebun lucru la care te poți gândi. O fac tot timpul. Mă ține fericit și mă bucur de WOW-uri!

Pasul 9: consumabile și fișiere de imprimare

Coloană de apă:

Ventilator de birou USB personal SmartDevil mic

Umidificator plutitor mini USB Zerone

Elementele coloanei de apă sunt tipărite 3D folosind filamentul White Ultimaker PLA

Minge rădăcină:

Cânepă Terrafibre 5 "x5" Grow Mats; pachet de 40

Root Ball este imprimat 3D cu filament Silver Ultimaker PLA

Cușcă ușoară:

Iluminare Va fi un sistem de canale din aluminiu cu LED în formă de V, format din 10 pachete; 1 metru negru anodizat

(2) BTF-Lighting WS2811 Benzi LED adresabile UltraBright 5050 SMD RGB 5 metri DC12V IP65 Impermeabilizare

(2) BTF-Lighting DC12V 6A 72W Sursă de alimentare din plastic

(2) Controler RGB cu 14 taste BTF-Lighting WS2811

Bandă de ambalare Gorilla și bandă dublă Gorilla

Conectorii Light Cage sunt imprimați pe imprimanta 3D FormLab2 în rășină neagră

Toate consumabilele sunt disponibile pe Amazon.com

Pasul 10: EUREKA

Să creștem asta!

Premiul I în cadrul Concursului Creșterea Dincolo de Pământ