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

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

สวัสดีและยินดีต้อนรับ.

นี่คือการส่งหมวดหมู่มืออาชีพ

ฉันตั้งเป้าหมายสำคัญสองประการในการทำโครงการนี้ต่อไป ลำดับความสำคัญของฉันมาจากการประชุมทางไกลกับนักวิทยาศาสตร์ของ NASA และคนอื่นๆ สิ่งที่ฉันได้จากการประชุมเหล่านี้คือการคิดอย่างสร้างสรรค์และสนุก!

ความพยายามดูเหมือนจะน้อยลงเกี่ยวกับการปลูกพืชและมากขึ้นเกี่ยวกับการปลูกพืชและการลดน้ำหนักบรรทุกให้น้อยที่สุด ดังนั้นฉันจึงตัดสิ่งที่ไม่จำเป็นทั้งหมดสำหรับขั้นตอนแนวคิดออกไป สิ่งนี้ยังทำให้งบประมาณต่ำและความสวยงามน้อยที่สุด… mod ยุค 60 มาก บางที Harry Lange มาก; เขาเป็นนักออกแบบหลักของ NASA ที่พัฒนาภาพวาดแนวคิดและฉากสำหรับภาพยนตร์เช่น "2001: A Space Odyssey" ฉันยังมีเป้าหมายที่จะใช้วิธีการและเครื่องจักรต่างๆ มากมายที่พื้นที่ผู้ผลิตของฉันจะอนุญาต ปีนี้โฟกัสของฉันจะอยู่ที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และหุ่นยนต์

ผักกาดหอมให้อภัยมาก ทำงานได้ดีในที่แสงน้อย ต้องการสารอาหารเพียงเล็กน้อย และเจริญเติบโตได้ในอุณหภูมิที่เย็น นอกจากนี้ยังเติบโตอย่างรวดเร็วและสามารถเพลิดเพลินกับการตัดและเติบโตอีกครั้งได้ตามปกติ ผักกาดหอมตอบสนองต่อแสงที่แตกต่างกันอย่างมากในระดับอีพีเจเนติก

บางทีชื่ออาจจะคลุมเครือเล็กน้อย: HAL>IBM>JCN JCN ยังไม่มีแอนนาแกรมที่มีความหมาย

สมดุลเวกเตอร์คือการเปลี่ยนชื่อลูกบาศก์ของบัคมินสเตอร์ ฟุลเลอร์ อาร์คิมีเดียนตัวโปรดของเขา

และคอมพิวเตอร์อาหารส่วนบุคคลเป็นโครงการของ Media Lab ของ MIT และความพยายามของฐานข้อมูล OpenAg ฉันวางแผนที่จะใช้ซอฟต์แวร์และการออกแบบทางอิเล็กทรอนิกส์ของพวกเขา และให้ข้อมูลที่ฉันรวบรวมไว้ให้พวกเขา โครงการนี้เป็นโอเพ่นซอร์สและกำลังดำเนินการ

ขั้นตอนที่ 1: ไดอะแกรมแนวคิด 2 มิติ

ก่อนที่จะคิดเกี่ยวกับโครงการในฐานะวิศวกรหรืออาจจะเป็นชาวสวน ฉันได้พิจารณาปริมาตรลูกบาศก์ด้วยวิธีการวิเคราะห์เชิงแนวคิด

สัญชาตญาณแรกของฉันคือการ "ขยาย" การออกแบบออกจากจุดศูนย์กลาง แนวคิดนี้ดูเหมือนใช้การได้และควรค่าแก่การสำรวจและพัฒนาต่อไป

ไดอะแกรมกำหนดแนวการก่อสร้างและแสดงถึงแนวคิดของการชลประทาน การให้แสงสว่าง และการระบายอากาศ และพวกเขาค่อนข้างเหมือนมินิมอล 60 ม็อดและป๊อปอาร์ต สี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 500x500 มม. ตั้งค่าและสร้างมิติวงกลม 175 มม.

ขั้นตอนที่ 2: ไดอะแกรมแนวคิด 3 มิติ

เป็นเวลาหลายร้อยปีที่นักคณิตศาสตร์ได้ตรวจสอบรูปทรงเรขาคณิตและลักษณะที่สัมพันธ์กัน คลาสสิกที่ฉันชอบคือแบบจำลองระบบสุริยะ 1597 ของเจ. เคปเลอร์ใน "Mysterium Cosmographicum" ของเขา ในนั้นเขาทำรังเป็นทรงกลมและของแข็งที่สงบเพื่อกำหนดวงโคจรของดาวเคราะห์โดยให้ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง มันค่อนข้างแม่นยำ แต่เขาละทิ้งมันเพราะเขาไม่สามารถยืนยันได้ในการสังเกตของเขา จากนั้นเขาจะเขียนกฎของกลศาสตร์ท้องฟ้าต่อไป ความล้มเหลวของเขาคือชัยชนะ!

Buckminster Fuller ยังให้ความสนใจในเรื่องความเกี่ยวข้องกันของรูปทรงเรขาคณิตอีกด้วย เขาใช้วิธีการสังเกตแบบลงมือปฏิบัติ ฉันพยายามทำแบบเดียวกันไม่มากก็น้อย การเรียนรู้โดยการเล่น

จากลูกบาศก์ที่กำหนด ลำดับแรกของการแปลงคือการตัดมุม สิ่งนี้กำหนดโวลุ่มหลักและรอง รูปทรงสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ได้ผลลัพธ์จะเป็นตัวกำหนดเงื่อนไขที่เราจะเรียนรู้ที่จะเป็นประโยชน์และเหมาะสมในเร็วๆ นี้!

ฟุลเลอร์แสดงให้เห็นว่าลูกบาศก์ลูกบาศก์ซึ่งเขาเปลี่ยนชื่อเป็น Vector Equilibrium มีคุณสมบัติพิเศษ มากเกินไปที่จะเข้าไปที่นี่ สิ่งที่ใช้ได้ในกรณีนี้คือ VE มีรูปทรงลำดับแรกที่สมบูรณ์แบบในทฤษฎีการบรรจุ เมื่อพิจารณาจากทรงกลมที่อยู่ตรงกลาง การจัดเรียงในอุดมคติและการบรรจุทรงกลมที่แน่นที่สุดที่อยู่รอบ ๆ มันคือ 12 ทรงกลม

นอกจากนี้ หากพิจารณาระนาบสัมผัสระหว่างแต่ละทรงกลมกับทรงกลมตรงกลาง เราสามารถค้นพบรูปร่างใหม่: รูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน แน่นอนว่ามี 12 ด้าน ตัดรูปสิบสองเหลี่ยมขนมเปียกปูนและคุณกลับไปที่คิวบ์!

เพื่อจุดประสงค์ของฉัน สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนสามารถพิมพ์ 3 มิติเป็นเปลือกชั้นเดียวได้!

ขั้นตอนที่ 3: แนวคิดคอลัมน์น้ำโคจรรอบโลกต่ำ

NASA ชอบเล่นกับลูกบอลน้ำบน ISS! เขาว่ากันว่าน้ำไม่ได้ทำหน้าที่เหมือนน้ำในอวกาศ เหตุใดจึงไม่ใช้ข้อเท็จจริงนี้เป็นจุดเริ่มต้น แนวคิดการชลประทานของฉันคือการพอง/ยุบลูกบอลน้ำที่จุดศูนย์กลาง โดยจำกัดให้เข้าที่ด้วยเชือกลวด จากนั้นสามารถฉีดสารอาหารหรือสารต้านเชื้อราหรืออะไรก็ตามที่จำเป็น

อุปกรณ์ Piezoelectric ล้ำเสียงที่ฝังไว้สามารถทำงานได้ที่ประมาณ 1.7 เมกะเฮิรตซ์ และสามารถทำให้พื้นผิวของลูกบอลน้ำเป็นละอองเล็กๆ ได้ประมาณ 3-5 ไมครอน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการดูดซึมน้ำและสารอาหารของราก สารละลายธาตุอาหารมากเกินไปและอุปกรณ์อัลตราโซนิกสามารถอุดตันได้ แต่ผักกาดหอมต้องการสารละลายธาตุอาหารเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

ผมได้ไอเดียจากการดูคนสูบไอในรถที่ปิดล้อม ไอน้ำไปทุกที่ในทันที

มิฉะนั้นคอลัมน์น้ำจะเป็นกองของรูปแบบ toroidal; พัดลม มอเตอร์แบบไม่มีแปรง ตัวหมุนลูกปืน และเครื่องฉีดน้ำ

ขั้นตอนที่ 4: แนวคิดคอลัมน์น้ำที่ผูกกับโลก

สิ่งที่ใช้ได้ดีในอวกาศอาจไม่ได้ผลดีเสมอไปบนโลก และในทางกลับกัน.

ดังนั้น แนวคิดสำหรับโครงการน้ำบนบกจำเป็นต้องเลียนแบบการออกแบบ LEO แต่จำเป็นต้องแตกต่างกันมาก

เสาน้ำที่ผูกกับดินจะต้องรองรับน้ำหนักของตัวเองและน้ำหนักของรูทบอลและต้นไม้ 12 ต้น ที่ต้องการให้หนักกว่าที่เหมาะ

ลูกบอลน้ำกลายเป็นอ่างน้ำ ยังคงเป็นโซลูชันที่มีประสิทธิภาพที่หรูหรา ฉันวางแผนที่จะออกแบบใหม่เพื่อรวมคุณสมบัติทั้งหมดไว้ในโซลูชันเดียวที่สามารถพิมพ์ได้

น้ำหนักเสาน้ำรวมตามที่ออกแบบคือ 256 กรัม

ขั้นตอนที่ 5: แนวคิดรูทบอล

สิบสองเหลี่ยมขนมเปียกปูนกลายเป็นกรงสำหรับห้องปลูกราก ขนาด 175 มม. แบบตัวต่อตัว และพิมพ์ได้น้อยกว่า 50 กรัม

ฉันออกแบบให้พื้นผิวโค้งมนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของงานพิมพ์ 3 มิติ มันดูดีมากด้วย! และดังที่กล่าวไว้ Root Ball สนับสนุนและปรับทิศทางการเติบโตของต้นผักกาดหอม 12 ต้น

ช่องเปิดขนาด 50 มม. ที่กึ่งกลางของหน้าปัดแต่ละด้านติดตั้ง Velcro เข้ากับพื้นผิวสำหรับปลูกพืช พื้นผิวสามารถเป็นขุยมะพร้าวได้ แต่ฉันจะใช้แผ่นใยกัญชงและแผ่นขัด 3M

ใช้ตุ๊กตาหรือ AGAR สามก้อนที่กึ่งกลางของแผ่นอิเล็กโทรด พวกมันจะให้ความชุ่มชื้น ป้อนอาหาร ติดและปรับทิศทางของเมล็ดพืช ใส่เมล็ดลงในวุ้น "ลง" ด้านแหลม บางทีเมล็ดอาจงอกด้วยวิธีนี้ การจัดแสงต้องเข้มขึ้น สเปกตรัมกว้างขึ้น และอุณหภูมิแวดล้อมต้องสูงขึ้น ชาวสวนส่วนใหญ่ชอบเพาะเมล็ดในห้องเล็กๆ แต่เราจะพยายาม

น้ำหนักรูทบอลทั้งหมดอยู่ที่ 48 กรัม!

ขั้นตอนที่ 6: แนวคิด Light Cage

Light Cage เป็นการออกแบบที่เรียบง่ายและสง่างาม แต่ต้องทำงานหนักอย่างแน่นอน!

มันสร้างจากการอัดขึ้นรูป LED มุมอลูมิเนียมขนาด 24x300 มม. และตัวเชื่อมต่อมุม 12 ชิ้นที่ฉันเรียกว่า "tardigrades" เหล่านี้เป็น 3D พิมพ์ในเรซิน

Spars รองรับแถบ LED สว่างพิเศษ 2 ความยาวซึ่งสามารถตั้งโปรแกรมและหรี่แสงได้ พวกเขาสามารถเอาต้นไม้เข้านอนหรือทำให้พวกมัน 'เต้น' ได้!

โปรดทราบว่ารูปทรงสี่เหลี่ยมจัตุรัสประกอบด้วยรูปหกเหลี่ยมสี่เหลี่ยม พึงระลึกไว้เสมอว่าเมื่อคุณไปติดตั้งแถบ LED คิดว่ามันเป็นความท้าทาย

โปรดสังเกตด้วยว่าแถบไฟตัดตรงเหนือต้นผักกาดหอมในทุกกรณี การมีความเข้มข้นของแสงตรงจุดที่ต้องการจะเป็นประโยชน์อย่างมาก แสงจำนวนน้อยถูกส่งไปยังพืชจากด้านข้าง

และในที่สุดโปรดทราบว่าต้นไม้ยอมให้มีช่องว่างเล็กน้อยที่จุดยอดของรูทบอล เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการระบายอากาศลงและผ่านต้นไม้ ถ้าสามารถติดตั้งพัดลมขนาดเล็กตรงกลางด้านสี่เหลี่ยม

น้ำหนักกรงไลท์รวม 1331 กรัม อุปกรณ์ไฟฟ้ามีน้ำหนัก 1500 กรัม เกือบเท่าของอื่นๆ รวมกัน! น้ำหนักรวมของโครงการมาถึง 3135 กรัม ราคาเท่าไหร่?

ขั้นตอนที่ 7: เคล็ดลับการสร้างกรงแสง

แม้ว่าการออกแบบจะเรียบง่าย แต่การสร้าง Light Cage นั้นค่อนข้างยุ่งยาก

ฉันแนะนำให้สร้างเคสการเดินทางเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวสนับสนุนและมัคคุเทศก์ คุณสามารถสร้างจากอะไรก็ได้ แต่ขนาดภายในควรเป็น 500x500x500 มม. ฉันทำเหมืองจากเมลามีนแล้วตัดบนเครื่อง CNC

ต้องตัดการอัดขึ้นรูปอลูมิเนียมให้มีความยาวเท่ากัน 300 มม. ไปช้าด้วยเลื่อยวงเดือนโลหะ

tardigrades เป็น 3D พิมพ์บนเครื่องพิมพ์เลเซอร์เรซิ่น FormLab2 ทุกอันเหมือนกันหมด ยกเว้นสองอันที่มีรูต่อเกลียว

ในขณะที่คุณใช้งาน ให้ใช้เทปปิดกล่องกอริลลาเพื่อยึดชิ้นส่วนเข้าด้วยกัน ในที่สุดฉันจะติดมันร่วมกับการเชื่อมต่อชั่วขณะ แต่ฉันต้องการให้ตัวเลือกทำการเปลี่ยนแปลงเมื่อการออกแบบดำเนินไป… อีกเหตุผลหนึ่งในการสร้างกระเป๋าเดินทาง ช่วยให้ Light Cage ไม่หย่อนคล้อย

นอกจากนี้ยังใช้วิธีการสูง/ต่ำสลับกันเพื่อติดตั้งแถบ LED จ่ายเพื่อวางแผนล่วงหน้า

และสังเกตว่าแถบดูเหมือนจะขยายขึ้นเล็กน้อยเมื่อร้อนขึ้น

ฉันใช้การอัดขึ้นรูปที่มีคุณภาพดีกว่าซึ่งหนักกว่า แต่ทำหน้าที่เป็นตัวระบายความร้อนสำหรับไฟ LED ได้ดีกว่า ฉันอาจจะหรืออาจจะไม่ใช้เลนส์พลาสติกฝ้าก็ได้

ขั้นตอนที่ 8: ความพยายามข้างเคียง

อย่างแรกคือการสร้าง Traveling Case เสริม สามารถทำอะไรก็ได้ แต่จะมีประโยชน์เมื่อประกอบ Light Cage และช่วยให้โปรเจ็กต์ปลอดภัยและพกพาสะดวก อย่างไรก็ตาม มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้อยู่นอกเหนือขอบเขตของรายการนี้

จัดระเบียบพื้นที่ทำงานของคุณให้เป็นระเบียบ แม้แต่ในโปรเจ็กต์ธรรมดา สิ่งต่างๆ ก็ควบคุมไม่ได้

แม้ว่าคุณจะรู้ว่าบางสิ่งจะได้ผล ให้ลองคิดหาวิธีอื่น การสำรวจช่วยให้สดใหม่และคุณไม่มีทางรู้!

พยายามทำสิ่งที่บ้าที่สุดที่คุณคิดได้ ฉันทำมันตลอดเวลา มันทำให้ฉันมีความสุขและฉันก็สนุกกับ WOWs!

ขั้นตอนที่ 9: วัสดุสิ้นเปลืองและพิมพ์ไฟล์

คอลัมน์น้ำ:

SmartDevil พัดลมตั้งโต๊ะ USB ส่วนตัวขนาดเล็ก

Zerone USB เครื่องทำความชื้นลอยน้ำขนาดเล็ก

องค์ประกอบของคอลัมน์น้ำถูกพิมพ์ 3 มิติโดยใช้ White Ultimaker PLA Filament

รูตบอล:

Terrafibre Hemp 5 "x5" เสื่อปลูก; แพ็คเกจ40

Root Ball พิมพ์ 3 มิติด้วย Silver Ultimaker PLA Filament

กรงแสง:

LightingWill 10-Pack V-shape ระบบช่องอลูมิเนียม LED; 1 เมตร Anodized Black

(2) BTF-Lighting WS2811 แอดเดรส LED Strip UltraBright 5050 SMD RGB 5 เมตร DC12V IP65 กันซึม

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

(2) BTF-Lighting WS2811 14 คีย์ LED RGB Controller

เทปกาวกอริลลาและเทปกาวสองหน้ากอริลลา

ตัวเชื่อมต่อ Light Cage ถูกพิมพ์บนเครื่องพิมพ์ FormLab2 3D ใน Black Resin

อุปกรณ์ทั้งหมดมีอยู่ใน Amazon.com

ขั้นตอนที่ 10: EUREKA

มาปลูกสิ่งนี้กันเถอะ!

รางวัลที่หนึ่งในการประกวด Growing Beyond Earth Maker