JCN: Vector Equilibrium Food Computer Concept: 9 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Vi åbner med traileren til den kommende video "JCN and the Astronauts; an Epic Tale of Food and Fun in Outer Space".

Det, jeg tog væk fra projektets videokonferencer, er, at vi skal fokusere på rumlige koncepter og have det sjovt! Jeg har en bold…

Jeg nærmer mig denne indsats med en temmelig ikke -mekanistisk konstrueret tilgang. Jeg laver ofte kunstværker som et supplement til alle mine projekter og bestræbelser. En anden tack bringer ofte friske ideer og inspiration. Bær med mig her.

Min hobby er havearbejde. Jeg har været i gang med det et stykke tid. Jeg skriver også en original metode til havearbejde kaldet "fraktal landbrug". Men som økologisk gartner har jeg været nødt til at læse vidt og bredt for at få hovedet omkring, hvad der kan få en rumhave til at vokse. Det er meget anderledes. Især når man overvejer epigenetik.

Jeg har to erklærede mål. Først for at få vægten ned til lidt som muligt. Nyttelast er alt. Projektets samlede vægt er A: Light Cage, 1331 gram, B: Root Ball 48 gram, C: Water Column 256 gram og D: Power 1500 gram. Den samlede nyttelast er kun 3135 gram; næsten halvdelen af det går til strømforsyningen! Ellers udfordrer jeg mig selv til at bruge så mange metoder og maskiner, der er tilgængelige for mig i mit makerrum.

Dette er en professionel indgang.

Tilbehør:

Materialer

(2) BTF-Lighting WS2811 Adresserbar LED-strimmel Ultra Bright 5050 SMD RGB 60 LED/m 20 Pixels/m 5 meter DC12V IP65 Silikone Coating Vandtæt

(1) LightingWill 10-Pack V-Shape LED Aluminium Channel System 1 meter anodiseret sort hjørne mount ekstrudering. Skær til 24 længder på 300 mm.

(2) BTF-Lighting DC12V 6A 72W plaststrømforsyning

(2) BTF-Lighting WS2811 DC5-12V 14 taster trådløs RF-controller

(1) SmartDevil lille personlig USB -ventilator

(1) Zerone USB Donuts Mini Mist Flydende luftfugter

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

(1) Gorilla pakningstape og dobbelt størrelse tape.

Trin 1: 2D rumlige koncepter

Udtrykket "rumligt koncept" betyder noget ganske specifikt for en arkitekt. Denne analysemetode guider en designer i hånden i udviklingen af den konceptuelle fase. Ofte er disse usynlige byggelinjer usynlige, og alligevel er de der og giver form til, hvad der ellers kunne gå ubegrænset. Naturlige former følger også deres egne kraftlinjer, der tror på den kompleksitet, vi opfatter.

Sådanne metoder er et godt udgangspunkt.

Ellers placerer grunddiagrammet vand/næringsstofkilden i centrum; indeholdt i en luftig "rodbold". Salatplanterne vokser udad og mod det regulerede lys.

Trin 2: 3D rumlige koncepter

3D -konceptdiagrammerne er ligeledes enkle, direkte og indbyrdes forbundne. Afkortning af den givne terning etablerer zoner med serverings- og serveringsrum. Hjørnet "bits" reserverer områder til vandlagring, elektronik, robotik og sensorer i fremtidig udvikling.

Den afkortede terning kaldes en cuboctahedron. Dette arkimediske faststof var Buckminster Fullers yndlingsform af mange årsager. Han omdøbte det endda til Vector Equilibrium. Mest værdifuld for denne indsats er det faktum, at cuboctahedron perfekt indeholder den mest tætpakket forekomst af sfæroider; 12 kugler pakkes tættest omkring en central kugle. 500x500x500mm grænserne for denne opgave giver mulighed for en standardenhed på 150 mm til 175 mm; som er perfekt til vores formål.

Den centrale sfære er et ideal, der ikke er let at udskrive på en 3D -printer. Vi kan imidlertid bruge de imaginære planer, der tangerer mellem hver af sfærerne til at skabe et polyeder kaldet en rhombisk dodecahedron, der har 12 sider. Denne form er mulig at 3D -udskrive med en enkelt vægtykkelse; især hvis man crenelates overfladen.

Endelig danner afkortning af den rhombiske dodecahedron en terning. Og vi er tilbage til starten i en anden skala.

Trin 3: Low Earth Orbit Irrigation Concept

Det er klart, at midten af terningen er et punkt af stor betydning. NASA kommenterer ofte, at vand ikke fungerer som vand i rummet. Jeg vil hævde, at vand virker perfekt i rummet. Lad os give mening og kreativt bruge den kendsgerning til vores fordel. Opblæsning eller tømning af en vandbold ved midterpunktet ville være en let ting at gøre. Injicer det med næringsstoffer efter behov. Indsæt en piezo ultralydsbefugter/forstøverenhed ved ca. 1,7 Mhz. Dette vil forstøve overfladen af vandkuglen til mikrodråber på omkring 3-5 mikron, hvilket er ideelt til rodoptagelse. Dette fungerer meget godt for salat, der er en let føder og har brug for færre næringsstoffer. For meget næringsstof i opløsning kan tilstoppe ultralydsmister.

Jeg fik ideen til at udforske det, når jeg ser en person vaping i en bil foran mig. Dampen fyldte bilkabinen fuldstændigt; hver krog og vrang.

Jeg ser vandsøjlen som en stak af toroidforme. En blæser af Dyson -type, en børsteløs motor, et kugleleje og en ultralydsbeholder.

Trin 4: Terrestrisk kunstvandingskoncept

Det jordiske koncept for kunstvanding er stort set det samme som for rummet; bortset fra at det selvfølgelig skal overveje tyngdekraften. Som sådan skal vandkuglen indeholdes. Og den samlede vægt af rodklumpen, 12 planter og tårnstrukturen skal designes til.

Trin 5: Root Ball Concept

Rodklumpen, der er 3D -printet i enkeltvægs PLA (vasetilstand), er ekstremt let! Man skal være forsigtig, når man åbner hullerne med en Dremmel, da den komposterbare plast er ret sprød. Plantsubstratet kan fremstilles af forskellige materialer. Jeg vil prøve hampemåtter og 3M mærke kratpuder. Jeg vil anvende 3 eller 4 klatter agar og indsætte salatfrøene, pegende nedad, i det klare næringsstof. Agar fodrer det tidlige frø, limer det til puden og holder det på plads uanset orientering. Jeg håber det virker!

Rødderne vokser ind i puden og videre ind i rodkammeret. Rødderne fremmes først, men snart nok vil jeg bruge belysningsprotokoller til at fremme bladudvikling.

Trin 6: Light Cage Concept

Lysburet er en ret fornuftig enhed. Det har 12 3D -harpikstrykte stik. Jeg kalder dem tardigrader. Der er også 24 identiske aluminium 300 mm LED hjørnekanaler som spars. Disse spars virker strukturelt på Jorden, men de giver også en værdifuld køleribbe til lysdioderne.

Bemærk, at cuboctahedron kan ses som sammensat af 4 sekskanter. Brug denne kendsgerning, når du overvejer, hvordan du bedst installerer dine lysdioder. Tænk på det som en udfordring. Jeg brugte to 5 meter løb af ultrabrite dæmpbare programmerbare LED -strips på 12V. Jeg kan få dem til at gøre næsten alt.

Bemærk, at hvor spars "krydser" er direkte over hver af planterne. Den mest lyskilde er overhead. Mindre lys giver lys ind fra siderne.

Bemærk også, at rodkuglens spidspunkter er de mest åbne pletter mellem planterne. Dette ville være det ideelle sted at lokalisere fremtidige mikroventilatorer efter behov.

Trin 7: Light Cage Construction

Det burde være ret indlysende, hvordan lysburen samles. 24 spars og 12 hjørnestik. To af stikene er trykt med åbninger for at styre strømforsyningen på en smuk måde.

Jeg anbefaler også at bygge en rejsetaske til at fungere som guide, støtte og beskytter. Sagen har interne dimensioner på 500x500x500mm og betragtes som uden for projektets omfang. Det er valgfrit, men jeg synes, at det er en god idé.

Når designet er færdigt, limer jeg det hele sammen. I det øjeblik forbindelser skal holde. Men for nu holdes spars og stik sammen af Gorilla pakningstape. Stick tape på bagsiden af LED'erne er ubrugelig. Fjern det. Jeg bruger klatter af Gorilla dobbelt -tape til at holde lysstrimlerne på plads.

Trin 8: Support Elements

Her er fotos af min ventilator og luftfugter teststation og mit arbejdsområde.

Trin 9: Konklusioner

Jeg er stort set klar til at begynde at dyrke planter.

Jeg bliver aldrig glad eller færdig med at designe vækstboksen. Det er bevidst designet til at få dele fjernet, udskiftet og ændret.

Der er stadig masser af plads til forbedringer. Og til tilføjelse af elektronik, sensorer, automatisering og robotik. AI også.

Min egen forskning parallelt med dette projekt pænt. I denne måned lancerer jeg et F & U -firma med fokus på arkitektoniske teknologier, AG -teknologi, laserkortlægning og projektion og dybe rumstrukturer. Jeg har koncepter til en Venus højhøjde sonde og en autonom "drivhus" struktur, der skal parkeres ved Earth-Moon Lagrange punkt L5.

NASA tillader fair brug af deres materialer, så længe frikadelle logoet ikke bruges.