ELYTRA: Təbiət gələcəyimizi necə formalaşdıracaq

Bu yay bütün iyun ayını Avropanı gəzərək keçirdim. Təcrübə həqiqətən insan vəziyyətinin demək olar ki, hər tərəfinə baxışımı dəyişdirən qasırğalı bir macəra idi. Dublindən tutmuş Osloya və Drezdendən Parisə qədər hər bir şəhərdə, hər şəhərin təqdim etdiyi tarixi möcüzələr məni daim heyrətə gətirirdi – amma gözləmirdim ki, şəhər həyatının gələcəyinə bir nəzər salmaq idi.

Çox isti bir gündə Viktoriya və Albert Muzeyini (V&A Muzeyi kimi tanınır) ziyarət edərkən mən istəksizcə açıq hava pavilyonuna girdim. Orada, V&A daxilindəki tarixi və antropoloji eksponatlarla kəskin ziddiyyət təşkil edən ELYTRA adlı eksponatı görəndə təəccübləndim. ELYTRA səmərəli, davamlı və ictimai istirahət məkanlarımızın və arxitekturamızın gələcəyini formalaşdıra bilən mühəndislik yeniliyidir.

ELYTRA nədir?

ELYTRA adlanan struktur memarlar Achim Menges və Moritz Dobelmann tərəfindən struktur mühəndisi Jan Knippers və iqlim mühəndisi Tomas Auer ilə əməkdaşlıqda hazırlanmış robototexnika sərgisidir. Fənlərarası sərgi təbiətdən ilham alan dizaynların texnologiya, mühəndislik və memarlığa gələcək təsirini nümayiş etdirir. (Viktoriya və Albert).

Ekspozisiya onun inşa etdiyi mürəkkəb toxunmuş strukturun mərkəzinin altında oturan deaktivləşdirilmiş robotdan ibarət idi. Sərginin altıbucaqlı parçaları yüngül, lakin güclü və davamlıdır.

Biomimikriya: Bilməli olduğunuz şeylər

ELYTRA-nın hər bir parçasının altıbucaqlı quruluşu Biomimetic Engineering və ya Biomimicry vasitəsilə işlənib hazırlanmış və təkmilləşdirilmişdir. Biomimikriya, bioloji olaraq ilhamlanmış dizaynlar və təbiətdən alınan uyğunlaşmalarla müəyyən edilən bir sahədir.

Biomimikriyanın tarixi çox genişdir. Hələ eramızın 1000-ci ilində qədim çinlilər hörümçək ipəyindən ilhamlanaraq sintetik parça hazırlamağa çalışdılar. Leonardo da Vinci məşhur uçan aparat planlarını tərtib edərkən quşlardan nümunə götürdü.

Bu gün mühəndislər yeni texnologiya yaratmaq üçün təbiətə baxmağa davam edirlər. Geckosların yapışqan ayaq barmaqları robotun pilləkənlərə və divarlara qalxma qabiliyyətini ilhamlandırır. Köpəkbalığı dərisi idmançılar üçün aerodinamik aşağı sürüklənməyə malik çimərlik geyimlərini ilhamlandırır.

Biomimicry həqiqətən bir elm və texnologiyanın fənlərarası və maraqlı sahəsi (Bhushan). The Biomimikriya İnstitutu bu sahəni araşdırır və cəlb olunmağın yollarını təqdim edir.

ELYTRA-nın ilhamı

ELYTRA böcəklərin bərkimiş arxalarından ilhamlanıb. Böcəklərin elitrası həşəratın zərif qanadlarını və həssas bədənini qoruyur (Həyat Ensiklopediyası). Bu sərt qoruyucu qalxanlar həm mühəndisləri, həm fizikləri, həm də bioloqları çaşdırırdı.

Bu elytra necə güclü ola bilər ki, böcəyi avadanlıqlarına zərər vermədən yerin ətrafında çələnglə gəzdirsin, eyni zamanda uçuşu davam etdirmək üçün kifayət qədər yüngül olsun? Cavab bu materialın struktur dizaynındadır. Elitra səthinin en kəsiyi göstərir ki, qabıqlar xarici və daxili səthləri birləşdirən kiçik lif dəstələrindən ibarətdir, açıq boşluqlar isə ümumi çəkiyi azaldır.

Nankinq Aeronavtika və Astronavtika Universitetinin Bio-İlhamlı Quruluşlar və Səth Mühəndisliyi İnstitutundan professor Ce Quo elitranın təbii hadisələrinə əsaslanan strukturun inkişafının təfərrüatlarını əks etdirən məqalə dərc edib. Elytra nümunəsi ilə təklif olunan material strukturu arasındakı oxşarlıqlar diqqəti çəkir.

Biomimikriyanın faydaları

Elytra sahibdir "əla mexaniki xüsusiyyətlər... yüksək intensivlik və möhkəmlik kimi"Əslində, bu zədə müqaviməti həm də ELYTRA kimi biomimetik dizaynları həm ətraf mühitimiz, həm də iqtisadiyyatımız üçün belə davamlı edir.

Məsələn, mülki təyyarədə qənaət edilən cəmi bir funt çəki yanacaq sərfiyyatını azaltmaqla CO2 emissiyalarını azaldacaq. Çıxarılan eyni funt material həmin təyyarənin qiymətini 300 dollar azaldacaq. Bu çəkiyə qənaət edən biomaterialı kosmik stansiyaya tətbiq edərkən, bir funt 300,000 dollardan çox qənaət deməkdir.

kimi yeniliklər olduqda elm hədsiz dərəcədə irəliləyə bilər Guonun biomaterialı vəsaitlərin daha səmərəli paylanması üçün tətbiq oluna bilər (Guo et.al). Əslində, biomimikriyanın əlamətdar xüsusiyyəti onun davamlılığa yönəlmiş səyləridir. Sahənin məqsədləri arasında “aşağıdan yuxarıya doğru qurmaq, özünü montaj etmək, maksimuma çatdırmaq əvəzinə optimallaşdırmaq, sərbəst enerjidən istifadə etmək, çarpaz tozlandırmaq, müxtəlifliyi qəbul etmək, uyğunlaşmaq və təkamül etmək, həyat üçün əlverişli materiallardan və proseslərdən istifadə etmək, simbiotik əlaqələr və biosferi gücləndirir.

Təbiətin öz materiallarını necə hazırladığına diqqət yetirmək texnologiyanın yer kürəmizlə daha təbii şəkildə birgə mövcud olmasına imkan verə bilər və dünyamızın “qeyri-təbii” texnologiya tərəfindən nə qədər zədələndiyinə diqqəti cəlb edə bilər (Crawford).

ELYTRA-nın səmərəliliyi və davamlılığına əlavə olaraq, sərgi memarlıq üçün böyük potensialı və inkişaf etmək qabiliyyətinə görə ictimai istirahət məkanının gələcəyini göstərir. Quruluş, bir çox sensorun bir-birinə qarışdığı "cavab verən sığınacaq" kimi tanınır.

ELYTRA onu əhatə edən dünya haqqında məlumat toplamağa imkan verən iki fərqli sensor növü ehtiva edir. Birinci növ termal görüntü kameralarıdır. Bu sensorlar kölgədən həzz alan insanların hərəkətini və fəaliyyətlərini anonim olaraq aşkar edir.

İkinci növ sensor, sərginin bütün hissəsindən keçən optik liflərdir. Bu liflər strukturu əhatə edən ətraf mühitlə bağlı məlumat toplayır, eləcə də sərginin altındakı mikroiqlimi izləyir. Sərginin məlumat xəritələrini araşdırın burada.

Bu strukturun inanılmaz reallığı ondan ibarətdir ki, “toplanmış məlumatlara cavab olaraq V&A Mühəndislik Mövsümü ərzində örtük böyüyəcək və konfiqurasiyasını dəyişəcək. Ziyarətçilərin pavilyona necə mane olacağı nəticədə olacaq örtünün necə böyüdüyünü və yeni komponentlərin formasını məlumatlandırın (Viktoriya və Albert).

Viktoriya və Albert Muzeyinin pavilyonunun içərisində dayanaraq, strukturun kiçik gölməçənin əyriliyini izləmək üçün genişlənəcəyi aydın idi. İnsanlara məkanın arxitekturasını təyin etmək üçün istifadə etməsinə icazə verən sadə məntiq heyrətamiz dərəcədə dərin idi.