JCN: Vector Equilibrium Food Computer Concept: 9 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Deschidem cu trailerul viitorului videoclip „JCN and the Astronauts; an Epic Tale of Food and Fun in Outer Space”.

Ceea ce am luat de la conferințele video ale proiectului este că trebuie să ne concentrăm pe concepte spațiale și să ne distram! Am o minge …

Abordez acest efort cu o abordare destul de nemecanistică. De multe ori fac opere de artă ca adjuvant la toate proiectele și eforturile mele. O abordare diferită aduce adesea idei proaspete și inspirație. Fii cu mine aici.

Hobby-ul meu este grădinăritul. Sunt de ceva vreme la asta. De asemenea, scriu o metodologie originală de grădinărit numită „agricultură fractală”. Însă, în calitate de grădinar organic, a trebuit să citesc în toate părțile pentru a-mi pune capul în jurul a ceea ce ar putea face să crească o grădină spațială. Este foarte diferit. Mai ales atunci când ai în vedere epigenetica.

Am două obiective declarate. Mai întâi pentru a reduce greutatea cât mai puțin posibil. Greutatea utilă este totul. Greutatea totală a proiectului este A: Light Cage, 1331 grame, B: Root Ball 48 grame, C: Coloana de apă 256 grame și D: Putere 1500 grame. Greutatea totală a sarcinii utile este de doar 3135 grame; aproape jumătate din acesta merge la sursa de alimentare! În caz contrar, mă provoc să folosesc cât mai multe metode și mașini disponibile în spațiul meu de producător.

Aceasta este o intrare de nivel profesional.

Provizii:

Materiale

(2) BTF-Lighting WS2811 Benzi LED adresabile Ultra Bright 5050 SMD RGB 60 LED / m 20 pixeli / m 5 metri DC12V IP65 Acoperire cu silicon Impermeabil

(1) Iluminare Sistem de canale LED din aluminiu în formă de V, format din 10 pachete, 1 metru Extrudare anodizată cu montare pe colț negru. Tăiați la 24 de lungimi de 300 mm.

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

(2) BTF-Lighting WS2811 DC5-12V 14keys Wireless RF Controller

(1) SmartDevil Small Personal USB Desk Fan

(1) Umidificator plutitor Zerone USB Donuts Mini Mist

(1) Terrafibre Hemp Grow Mat 40 Pack 5 "x5"

(1) Banda de ambalare Gorilla și bandă de dimensiune dublă.

Pasul 1: Concepte spațiale 2D

Termenul „concept spațial” înseamnă ceva destul de specific unui arhitect. Această metodă de analiză ghidează mâna unui proiectant în dezvoltarea fazei conceptuale. Adesea aceste linii de construcție invizibile rămân nevăzute și totuși sunt acolo dând formă la ceea ce altfel ar putea rămâne nelimitat. Și formele naturale își urmează propriile linii de forță care contrazic complexitatea pe care o percepem.

Astfel de metode sunt un bun punct de plecare.

În caz contrar, diagrama de bază plasează sursa de apă / nutrienți chiar în centru; cuprins într-o „minge de rădăcină” aerisită. Plantele de salată cresc în exterior și spre lumina reglementată.

Pasul 2: Concepte spațiale 3D

Diagramele conceptuale 3D sunt la fel de simple, directe și interconectate. Trunchierea cubului dat stabilește zone de servire și spații de servire. „Biții” din colț rezervă zone pentru stocarea apei, electronice, robotică și senzori în dezvoltarea viitoare.

Cubul trunchiat se numește cuboctaedru. Acest solid arhimedean a fost forma preferată a lui Buckminster Fuller din mai multe motive. El chiar l-a redenumit Vector Equilibrium. Cel mai valoros pentru acest efort este faptul că cuboctaedrul conține perfect cea mai densă instanță de sferoizi; 12 sfere se împachetează cel mai bine în jurul unei sfere centrale. Limitele de 500x500x500mm ale acestei sarcini permit o unitate standard de 150mm la 175mm; ceea ce este perfect pentru scopurile noastre.

Sfera centrală este un ideal care nu este ușor de imprimat pe o imprimantă 3D. Cu toate acestea, putem folosi planurile imaginare care sunt tangente între fiecare sferă pentru a crea un poliedru numit dodecaedru rombic, având 12 laturi. Această formă este posibilă pentru imprimarea 3D cu o singură grosime a peretelui; mai ales dacă se crenelează suprafața.

În cele din urmă, trunchierea dodecaedrului rombic formează un cub. Și ne-am întors la început la o altă scară.

Pasul 3: Conceptul de irigare pe orbită terestră joasă

Evident, centrul cubului este un punct de mare semnificație. NASA spune adesea că apa nu acționează ca apa din spațiu. Aș argumenta că apa acționează perfect în spațiu. Să avem sens și să folosim creativ acest fapt în favoarea noastră. Umflarea sau dezumflarea unei bile de apă în punctul central ar fi un lucru ușor de făcut. Injectați-l cu nutrienți, după cum este necesar. Introduceți un dispozitiv cu umidificator / atomizor cu ultrasunete piezo la aproximativ 1,7 Mhz. Aceasta va atomiza suprafața bilei de apă în micro picături la aproximativ 3-5 microni, ceea ce este ideal pentru absorbția rădăcinilor. Acest lucru funcționează foarte bine pentru salata verde, care este un alimentator ușor și are nevoie de mai puțini nutrienți. Prea mulți nutrienți în soluție pot înfunda brumele cu ultrasunete.

Am avut ideea de a explora acest lucru uitându-mă la o persoană vapând într-o mașină din fața mea. Aburii au umplut complet cabina mașinii; toate colțurile.

Văd coloana de apă ca un teanc de forme toroidale. Un ventilator de tip Dyson, un motor fără perii, un pivot cu rulment cu bile și un mister cu ultrasunete.

Pasul 4: Conceptul de irigare terestră

Conceptul terestru pentru irigații este cam același ca și pentru spațiu; cu excepția faptului că trebuie să ia în considerare gravitatea, desigur. Ca atare, mingea de apă trebuie să fie conținută. Iar greutatea combinată a rădăcinii, 12 plante și structura turnului trebuie să fie concepute pentru.

Pasul 5: Conceptul Root Ball

Minge rădăcină, fiind imprimată 3D în PLA cu perete unic (modul vază), este extrem de ușoară! Trebuie să aveți grijă când deschideți găurile cu un Dremmel, deoarece plasticul compostabil este destul de fragil. Substratul vegetal poate fi realizat din diverse materiale. Voi încerca covoare de cânepă și tampoane de curățare marca 3M. Voi aplica 3 sau 4 păpuși de agar și voi introduce semințele de salată, îndreptate în jos, în nutrientul clar. Agarul hrănește sămânța timpurie, o lipeste de tampon și o ține la loc indiferent de orientare. Sper să funcționeze!

Rădăcinile vor crește în tampon și apoi în camera rădăcinii. Rădăcinile vor fi promovate la început, dar în curând voi folosi protocoale de iluminare pentru a încuraja dezvoltarea frunzelor.

Pasul 6: Conceptul Light Cage

Cușca de lumină este un dispozitiv destul de sensibil. Are 12 conectori imprimați cu rășină 3D. Le numesc tardigrade. Există, de asemenea, 24 de canale de colț LED din aluminiu identice de 300 mm ca spare. Aceste distanțe acționează structural pe Pământ, dar oferă și un radiator de căldură valoros pentru LED-uri.

Observați că cuboctaedrul poate fi văzut ca fiind compus din 4 hexagoane. Folosiți acest fapt atunci când vă gândiți cum să instalați cel mai bine LED-urile dvs. Gândiți-vă la asta ca la o provocare. Am folosit două benzi de 5 metri de benzi LED programabile ultrabrite reglabile la 12V. Îi pot face să facă aproape orice.

Rețineți că în cazul în care spatele "traversează" este direct peste fiecare dintre plante. Cea mai mare sursă de lumină este deasupra capului. O lumină mai mică oferă lumină din lateral.

De asemenea, rețineți că punctele de vârf ale rădăcinii sunt cele mai deschise pete între plante. Acesta ar fi locul ideal pentru a localiza viitorii micro-ventilatori, după cum este necesar.

Pasul 7: Construcția cuștilor ușoare

Ar trebui să fie destul de evident cum să asamblați cușca ușoară. 24 spars și 12 conectori de colț. Doi dintre conectori sunt imprimați cu deschideri pentru a direcționa sursa de alimentare.

De asemenea, vă recomand să construiți o husă de călătorie pentru a acționa ca ghid, suport și protector. Carcasa are dimensiuni interne de 500x500x500mm și este considerată dincolo de scopul proiectului. Este opțional, dar cred că este o idee bună.

Când proiectul va fi finalizat, îl voi lipi împreună. Momentul conexiunilor ar trebui să se mențină. Dar, deocamdată, distanțele și conectorii sunt ținute împreună de banda de ambalare Gorilla. Banda adezivă de pe spatele LED-urilor este inutilă. Îndepărtați-l. Folosesc panglici de bandă dublă Gorilla pentru a menține benzile de lumină în poziție.

Pasul 8: Elemente de asistență

Iată fotografiile stației de testare a ventilatorului și a umidificatorului și a spațiului meu de lucru.

Pasul 9: Concluzii

Sunt aproape gata să încep să cresc plante.

Nu voi fi niciodată fericit sau terminat cu proiectarea cutiei de creștere. Este proiectat în mod intenționat pentru a elimina, înlocui și modifica piesele.

Există încă mult spațiu pentru îmbunătățiri. Și pentru adăugarea de electronice, senzori, automatizare și robotică. Și AI.

Cercetările mele sunt paralele frumos cu acest proiect. Luna aceasta lansez o firmă de cercetare și dezvoltare axată pe tehnologii arhitecturale, tehnologie AG, cartografiere și proiecție laser și structuri spațiale profunde. Am concepte pentru o sondă de mare altitudine Venus și o structură autonomă de „seră” care să fie parcată în punctul L5 Pământ-Lună Lagrange.

NASA permite utilizarea corectă a materialelor lor, atâta timp cât nu este utilizată sigla de chiftelă.