JCN: Vector Equilibrium Food Computer Concept: 9 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

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

Det jeg tok fra prosjektvideokonferanser er at vi skal fokusere på romlige konsepter og ha det GØY! Jeg har en ball …

Jeg nærmer meg denne innsatsen med en ganske ikke -mekanistisk konstruert tilnærming. Jeg lager ofte kunstverk som tillegg til alle mine prosjekter og bestrebelser. Et annet slag gir ofte nye ideer og inspirasjon. Bær med meg her.

Min hobby er hagearbeid. Jeg har holdt på med det en stund. Jeg skriver også en original metodikk for hagearbeid kalt "fraktaloppdrett". Men som organisk gartner har jeg måttet lese langt for å få hodet rundt hva som kan få en romhage til å vokse. Det er veldig annerledes. Spesielt når du tenker på epigenetikk.

Jeg har to uttalte mål. Først for å få ned vekten til litt som mulig. Nyttelast er alt. Prosjektets totale vekt er A: Light Cage, 1331 gram, B: Root Ball 48 gram, C: Water Column 256 gram, og D: Power 1500 gram. Den totale nyttelastvekten er bare 3135 gram; nesten halvparten av det går til strømforsyningen! Ellers utfordrer jeg meg selv til å bruke så mange metoder og maskiner som er tilgjengelige for meg i skaperen min.

Dette er en oppføring på profesjonelt nivå.

Rekvisita:

Materialer

(2) BTF-Lighting WS2811 Adresserbar LED-stripe Ultra Bright 5050 SMD RGB 60 LED/m 20 Pixels/m 5 meter DC12V IP65 Silikonbelegg Vanntett

(1) LightingWill 10-Pack V-Shape LED Aluminium Channel System 1 meter Anodisert Black Corner Mount Extrusion. Klipp til 24 lengder på 300 mm.

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

(2) BTF-Lighting WS2811 DC5-12V 14-tasters trådløs RF-kontroller

(1) SmartDevil liten personlig USB -vifte

(1) Zerone USB Donuts Mini Mist flytende luftfukter

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

(1) Gorilla pakkingstape og dobbel størrelse tape.

Trinn 1: 2D romlige konsepter

Begrepet "romlig konsept" betyr noe ganske spesifikt for en arkitekt. Denne analysemetoden leder hånden til en designer i utviklingen av den konseptuelle fasen. Ofte er disse usynlige konstruksjonslinjene usynlige, og likevel er de der og gir form til det som ellers kan gå ubegrenset. Naturlige former følger også sine egne kraftlinjer som tror på kompleksiteten vi oppfatter.

Slike metoder er et godt utgangspunkt.

Ellers plasserer grunnskjemaet vann/næringsstoffkilden i sentrum; inneholdt i en luftig "rotkule". Salatplantene vokser utover og mot det regulerte lyset.

Trinn 2: 3D romlige konsepter

3D -konseptdiagrammene er også enkle, direkte og sammenkoblede. Avkorting av den gitte terningen etablerer soner med serverte og serverende mellomrom. Hjørnet "biter" reserverer områder for vannlagring, elektronikk, robotikk og sensorer i fremtidig utvikling.

Den avkortede terningen kalles en cuboctahedron. Dette arkimediske faststoffet var Buckminster Fullers favorittform av mange grunner. Han omdøpte den til og med til Vector Equilibrium. Mest verdifull for denne innsatsen er det faktum at cuboctahedron perfekt inneholder den mest tettpakket forekomsten av sfæroider; 12 sfærer pakkes tettest rundt en sentral sfære. 500x500x500mm grensene for denne oppgaven gir mulighet for en standard enhet på 150mm til 175mm; som er perfekt for våre formål.

Den sentrale sfæren er et ideal som ikke er lett å skrive ut på en 3D -skriver. Vi kan imidlertid bruke de imaginære planene som tangerer mellom hver av sfærene for å lage et polyeder som kalles en rhombisk dodekaeder, som har 12 sider. Denne formen er mulig for 3D -utskrift med en enkel veggtykkelse; spesielt hvis man forrenger overflaten.

Til slutt danner det avkortning av den rhombiske dodekaeder en terning. Og vi er tilbake til starten på en annen skala.

Trinn 3: Low Earth Orbit Irrigation Concept

Åpenbart er midten av kuben et punkt med stor betydning. NASA kommenterer ofte at vann ikke fungerer som vann i verdensrommet. Jeg vil hevde at vann fungerer perfekt i verdensrommet. La oss gi mening og kreativt bruke det faktum til vår fordel. Å blåse opp eller tømme en vannball ved midtpunktet ville være lett å gjøre. Injiser den med næringsstoffer etter behov. Sett inn en piezo ultralydfukter/forstøverenhet på omtrent 1,7 Mhz. Dette vil atomisere overflaten av vannkulen til mikrodråper på omtrent 3-5 mikron, noe som er ideelt for rotopptak. Dette fungerer veldig bra for salat som er en lett mater og trenger mindre næringsstoffer. For mye næringsstoff i løsningen kan tette ultralydsmister.

Jeg fikk ideen om å utforske dette mens jeg så på en person som damper i en bil foran meg. Dampen fylte bilkabinen fullstendig; hver krok.

Jeg ser på vannsøylen som en bunke med toroidform. En vifte av Dyson -type, en børsteløs motor, et kulelager og en ultralydsster.

Trinn 4: Terrestrisk vanningskonsept

Det terrestriske konseptet for vanning er stort sett det samme som for plass; bortsett fra at det må vurdere tyngdekraften selvfølgelig. Som sådan må vannballen inneholdes. Og den samlede vekten til rotkulen, 12 planter og tårnstrukturen må være designet for.

Trinn 5: Root Ball Concept

Rotklumpen, som er 3D -trykt i enkelveggs PLA (vasemodus), er ekstremt lett! Man må være forsiktig når man åpner hullene med en Dremmel ettersom den komposterbare plasten er ganske sprø. Plantsubstratet kan være laget av forskjellige materialer. Jeg skal prøve hampematter og 3M skrubbeputer. Jeg påfører 3 eller 4 klatter agar og setter salatfrøene, pek ned, inn i det klare næringsstoffet. Agaren mater det tidlige frøet, limer det på puten og holder det på plass uavhengig av orientering. Jeg håper det fungerer!

Røttene vil vokse inn i puten og videre inn i rotkammeret. Røttene skal fremmes først, men snart nok vil jeg bruke belysningsprotokoller for å oppmuntre til bladutvikling.

Trinn 6: Light Cage Concept

Lysburet er en ganske fornuftig enhet. Den har 12 3D -harpikstrykte kontakter. Jeg kaller dem tardigrader. Det er også 24 identiske aluminium 300 mm LED hjørnekanaler som spars. Disse sparene virker strukturelt på jorden, men de gir også en verdifull kjøleribbe for lysdiodene.

Legg merke til at cuboctahedron kan ses som sammensatt av 4 sekskanter. Bruk dette faktum når du vurderer hvordan du best installerer lysdiodene dine. Tenk på det som en utfordring. Jeg brukte to 5 meters løp med ultrabrite dimbare programmerbare LED -strips på 12V. Jeg kan få dem til å gjøre nesten alt.

Legg merke til at der sparsene "krysser" seg rett over hver av plantene. Den mest lyskilden er overhead. Mindre lys gir lys inn fra sidene.

Vær også oppmerksom på at toppunktene på rotkulen er de mest åpne stedene mellom plantene. Dette ville være det ideelle stedet for å finne fremtidige mikrovifter etter behov.

Trinn 7: Light Cage Construction

Det burde være ganske åpenbart hvordan man monterer lysburet. 24 spinner og 12 hjørnekontakter. To av kontaktene er trykt med åpninger for å styre strømforsyningen på en skikkelig måte.

Jeg anbefaler også å bygge en reisesak for å fungere som en guide, støtte og beskytter. Saken har interne dimensjoner på 500x500x500mm og anses utenfor prosjektets omfang. Det er valgfritt, men jeg synes det er en god idé.

Når designet er ferdig, limer jeg det hele sammen. Øyeblikket tilkoblinger skal holde. Men foreløpig holdes spars og kontakter sammen av Gorilla pakkingstape. Tape på baksiden av lysdiodene er ubrukelig. Fjern det. Jeg bruker klatter av Gorilla -tape for å holde lysstrimlene på plass.

Trinn 8: Støtteelementer

Her er bilder av teststasjonen min vifte og luftfukter og arbeidsområdet mitt.

Trinn 9: Konklusjoner

Jeg er ganske klar til å begynne å dyrke planter.

Jeg blir aldri glad eller ferdig med å designe vokseboksen. Det er med vilje designet for å få deler fjernet, erstattet og modifisert.

Det er fortsatt god plass til forbedringer. Og for tillegg av elektronikk, sensorer, automatisering og robotikk. AI også.

Min egen forskning parallelt med dette prosjektet. Denne måneden lanserer jeg et FoU -firma med fokus på arkitektoniske teknologier, AG -teknologi, laserkartlegging og projeksjon og strukturer i dype rom. Jeg har konsepter for en Venus høydeprobe og en autonom "drivhus" -struktur som skal parkeres ved Earth-Moon Lagrange punkt L5.

NASA tillater rettferdig bruk av materialene sine så lenge kjøttbollelogoen ikke brukes.