ELYTRA: Unsaon paghulma sa kinaiyahan ang atong kaugmaon

Niining ting-init akong gigugol ang tibuok Hunyo sa pagbiyahe sa Uropa. Ang kasinatian tinuod nga usa ka alimpulos nga panimpalad, nga nag-usab sa akong panglantaw sa halos tanang bahin sa kahimtang sa tawo. Sa matag siyudad, gikan sa Dublin hangtod sa Oslo ug Dresden hangtod sa Paris, padayon kong gihapak sa mga katingalahang makasaysayanon nga ikatanyag sa matag siyudad--apan ang wala nako damha mao ang pagtan-aw sa usa ka daklit nga pagtan-aw sa kaugmaon sa pagpuyo sa kasyudaran.

Samtang nagbisita sa Victoria ug Albert Museum (nailhan sa kadaghanan nga V&A Museum) sa usa ka mainit nga adlaw, nagpanuko kong misulod sa open-air pavilion. Didto, natingala ko sa pagkakita sa usa ka eksibit nga giulohan og ELYTRA, usa ka dakong kalainan sa makasaysayanon ug antropolohikal nga mga eksibit sulod sa V&A. Ang ELYTRA usa ka inobasyon sa inhenyero nga episyente, malungtaron ug lagmit makahulma sa kaugmaon sa atong publikong mga lugar nga kalingawan ug arkitektura.

Unsa ang ELYTRA?

Ang estraktura nga gitawag og ELYTRA usa ka visiting robotics exhibit nga gimugna sa mga arkitekto nga si Achim Menges ug Moritz Dobelmann sa pakigtambayayong sa structural engineer nga si Jan Knippers ingon man si Thomas Auer, usa ka climate engineer. Ang interdisciplinary nga eksibit nagpakita sa umaabot nga epekto sa dinasig sa kinaiyahan nga mga disenyo sa teknolohiya, engineering, ug arkitektura (Victoria ug Albert).

Ang eksibit naglangkob sa usa ka na-deactivate nga robot nga naglingkod ilalom sa sentro sa usa ka komplikadong hinabol nga estraktura nga gitukod niini. Ang hexagonal nga mga piraso sa eksibit gaan, apan lig-on ug lig-on.

Biomimicry: Unsa ang kinahanglan nimong masayran

Ang hexagonal nga estraktura sa matag piraso sa ELYTRA naugmad ug nahingpit pinaagi sa Biomimetic Engineering, o Biomimicry. Ang biomimicry kay usa ka natad nga gihubit sa biologically inspired designs ug adaptations nga nakuha gikan sa kinaiyahan.

Ang kasaysayan sa biomimicry kay lapad. Sa sayo pa sa 1000 AD, ang karaan nga Intsik misulay sa paghimo og sintetikong panapton nga giinspirar sa seda sa lawalawa. Gikuha ni Leonardo da Vinci ang mga timailhan gikan sa mga langgam sa dihang nagdesinyo sa iyang bantog nga mga blueprint sa flying machine.

Karon, ang mga inhenyero nagpadayon sa pagtan-aw sa kinaiyahan aron makahimo og bag-ong teknolohiya. Ang lagpot nga mga tudlo sa tuko nagdasig sa abilidad sa robot sa pagkatkat sa hagdanan ug bungbong. Ang panit sa iho nagdasig sa aerodynamic low-drag swimsuits alang sa mga atleta.

Ang biomimicry tinuod nga usa ka interdisciplinary ug makaiikag nga dapit sa syensya ug teknolohiya (Bhushan). Ang Biomimicry Institute nagsuhid niini nga natad ug naghatag og mga paagi sa pag-apil.

Ang inspirasyon sa ELYTRA

Ang ELYTRA nadasig sa gahi nga likod sa mga bakukang. Ang elytra sa mga bakukang nanalipod sa delikado nga mga pako ug huyang nga lawas sa insekto (Encyclopedia of Life). Kining gahi nga mga taming nagpalibog sa mga inhenyero, pisiko, ug biologo.

Sa unsang paagi kini nga mga elytra mahimong lig-on nga igo aron tugotan ang bakukang nga maglibot sa yuta nga dili makadaot sa ilang mga kagamitan, samtang dungan nga gaan aron mapadayon ang paglupad? Ang tubag anaa sa structural design niini nga materyal. Ang cross-section sa elytra surface nagpakita nga ang mga kabhang gilangkuban sa gagmay nga fiber bundle nga nagkonektar sa gawas ug sa sulod nga mga ibabaw, samtang ang bukas nga mga lungag nagpamenos sa kinatibuk-ang gibug-aton.

Si Propesor Ce Guo gikan sa Institute of Bio-Inspired Structures ug Surface Engineering sa Nanjing University of Aeronautics and Astronautics nagpatik sa usa ka papel nga nagdetalye sa pagpalambo sa usa ka istruktura base sa natural nga panghitabo sa elytra. Ang mga kaamgiran tali sa elytra sample ug sa gisugyot nga materyal nga istruktura talagsaon.

Ang mga benepisyo sa biomimicry

Si Elytra adunay "maayo kaayo nga mekanikal nga mga kabtangan ... sama sa taas nga intensity ug katig-a". Sa tinuud, kini nga pagbatok sa kadaot mao usab ang naghimo sa biomimetic nga mga disenyo sama sa ELYTRA nga malungtaron - alang sa atong palibot ug ekonomiya.

Usa lang ka libra nga gibug-aton nga natipigan sa usa ka sibil nga ayroplano, pananglitan, makapakunhod sa mga pagbuga sa CO2 pinaagi sa pagkunhod sa konsumo sa gasolina. Ang parehas nga libra sa materyal nga gikuha makapakunhod sa gasto sa eroplano sa $300. Kung gigamit ang biomaterial nga makadaginot sa gibug-aton sa usa ka estasyon sa kawanangan, ang usa ka libra naghubad sa kapin sa $300,000 nga pagtipig.

Ang siyensya mahimong mouswag pag-ayo kung ang mga inobasyon sama sa Ang biomaterial ni Guo mahimong magamit sa mas episyente nga pag-apod-apod sa mga pundo (Guo et.al). Sa tinuud, usa ka timaan sa biomimicry ang mga paningkamot niini padulong sa pagpadayon. Ang mga tumong sa natad naglakip sa "pagtukod [pagtukod] gikan sa ubos, pag-assemble sa kaugalingon, pag-optimize kaysa pag-maximize, paggamit sa libre nga enerhiya, pag-cross-pollinate, pagdawat sa pagkalainlain, pagpahiangay ug pag-uswag, paggamit sa mga materyal ug proseso nga mahigalaon sa kinabuhi, pag-apil sa symbiotic nga mga relasyon, ug pagpalambo sa biosphere.

Ang pagtagad kung giunsa paghimo sa kinaiyahan ang mga materyales niini mahimong magtugot sa teknolohiya nga mag-uban nga natural sa atong yuta, ug ipunting ang atensyon kung unsa kadako ang kadaot sa atong kalibutan sa "dili natural" nga teknolohiya (Crawford).

Dugang pa sa kaepektibo ug pagpadayon sa ELYTRA, ang eksibit nagpakita sa dako nga potensyal alang sa arkitektura ug sa kaugmaon sa publiko nga kalingawan nga luna, tungod sa abilidad niini nga molambo. Ang istruktura mao ang nailhan nga usa ka "responsive shelter", nga adunay daghang mga sensor nga nalambigit niini.

Ang ELYTRA adunay duha ka lahi nga klase sa mga sensor nga nagtugot niini sa pagkolekta sa datos bahin sa kalibutan nga naglibot niini. Ang una nga tipo mao ang mga thermal imaging camera. Kini nga mga sensor wala magpaila sa paglihok ug mga kalihokan sa mga tawo nga nalingaw sa landong.

Ang ikaduha nga matang sa sensor mao ang optical fibers nga nagdagan sa kinatibuk-an sa exhibit. Kini nga mga lanot nangolekta og impormasyon bahin sa palibot nga naglibot sa istruktura ingon man ang pag-monitor sa micro-climate sa ilawom sa exhibit. Susihon ang mga mapa sa datos sa eksibit dinhi.

Ang dili katuohan nga reyalidad sa kini nga istruktura mao nga "ang canopy motubo ug magbag-o sa pagsumpo niini sa dagan sa V&A Engineering Season agig tubag sa mga datos nga nakolekta. Sa unsa nga paagi ang mga bisita makapugong sa pavilion sa katapusan ipahibalo kung giunsa pagtubo sa canopy ug ang porma sa bag-ong mga sangkap (Victoria ug Albert).”

Nagbarug sulod sa pavilion sa Victoria ug Albert Museum, klaro nga ang istruktura molapad aron mosunod sa kurba sa gamay nga lim-aw. Ang yano nga lohika sa pagtugot sa mga tawo nga mogamit sa wanang aron mahibal-an ang arkitektura niini labi ka lawom.