ELYTRA: Hoe de natuer ús takomst foarmje sil

Dizze simmer ha ik de hiele juny troch Jeropa reizge. De ûnderfining wie wirklik in draaiende aventoer, dy't myn perspektyf op hast alle fasetten fan 'e minsklike tastân feroare. Yn elke stêd, fan Dublin oant Oslo en Dresden oant Parys, waard ik kontinu rekke troch de histoaryske wûnders dy't elke stêd te bieden hie - mar wat ik net ferwachte wie in blik te sjen yn 'e takomst fan stedslibben.

By it besykjen fan it Victoria and Albert Museum (algemien bekend as it V&A Museum) op in blisterjend waarme dei, kaam ik mei tsjinsin yn it iepenloftpaviljoen. Dêr wie ik ferrast om in eksposysje te sjen mei de titel ELYTRA, in skerp kontrast mei de histoaryske en antropologyske eksposysjes binnen de V&A. ELYTRA is in yngenieur ynnovaasje dy't effisjint, duorsum is en wierskynlik de takomst fan ús iepenbiere rekreaasjeromten en arsjitektuer kin foarmje.

Wat is ELYTRA?

De struktuer mei de namme ELYTRA is in besykjende robotika-eksposysje ûntwikkele troch arsjitekten Achim Menges en Moritz Dobelmann yn gearwurking mei struktueryngenieur Jan Knippers en Thomas Auer, in klimaatyngenieur. De ynterdissiplinêre tentoanstelling toant de takomstige ynfloed fan natuer-ynspirearre ûntwerpen op technology, engineering en arsjitektuer (Victoria & Albert).

De eksposysje bestie út in deaktivearre robot dy't siet ûnder it sintrum fan in komplekse weefde struktuer dy't it boud hie. De hexagonale stikken fan 'e tentoanstelling binne lichtgewicht, mar sterk en duorsum.

Biomimicry: Wat jo witte moatte

De hexagonale struktuer fan elk stik fan ELYTRA waard ûntwikkele en perfeksjonearre troch Biomimetic Engineering, of Biomimicry. Biomimyry is in fjild definiearre troch biologysk ynspirearre ûntwerpen en oanpassingen ôflaat fan 'e natuer.

De skiednis fan biomimyry is grut. Al yn 1000 nei Kristus besochten de âlde Sinezen syntetyske stof te ûntwikkeljen ynspireare troch spinneside. Leonardo da Vinci naam oanwizings fan fûgels by it ûntwerpen fan syn ferneamde fleanmasine-blauwdrukken.

Tsjintwurdich bliuwe yngenieurs nei de natuer sykje om nije technology te meitsjen. De kleverige teannen fan Geckos ynspirearje it fermogen fan in robot om treppen en muorren te klimmen. Shark-hûd ynspirearret aerodynamyske swimpakken mei leech drag foar atleten.

Biomimicry is wier in ynterdissiplinêr en fassinearjend gebiet fan wittenskip en technology (Bhushan). De Biomimicry Ynstitút ûndersiket dit fjild en jout manieren om mei te dwaan.

De ynspiraasje fan ELYTRA

ELYTRA waard ynspirearre troch de ferhurde rêch fan kevers. De elytra fan kevers beskermje de teare wjukken en it kwetsbere lichem fan it ynsekt (Encyclopedia of Life). Dizze hurde beskermjende skylden fernuvere yngenieurs, natuerkundigen en biologen.

Hoe koene dizze elytra sterk genôch wêze om de kever om 'e grûn hinne te litten sûnder har apparatuer te beskeadigjen, wylst se tagelyk ljocht genôch wiene om flecht te hâlden? It antwurd lei yn it struktureel ûntwerp fan dit materiaal. De dwerstrochsneed fan it elytra oerflak lit sjen dat de skulpen binne gearstald út lytse fiber bondels ferbinen de bûtenste en ynderlike oerflakken, wylst iepen holtes ferminderje it totale gewicht.

Professor Ce Guo fan it Institute of Bio-Inspired Structures and Surface Engineering oan 'e Nanjing University of Aeronautics and Astronautics publisearre in papier oer de ûntwikkeling fan in struktuer basearre op' e natuerlike ferskynsels fan 'e elytra. De oerienkomsten tusken it elytra-monster en de foarstelde materiaalstruktuer binne opfallend.

De foardielen fan biomimyry

Elytra hat "poerbêste meganyske eigenskippen ... lykas hege yntinsiteit en hurdens". Yn feite is dizze skearesistinsje ek wat biomimetyske ûntwerpen lykas ELYTRA sa duorsum makket - sawol foar ús omjouwing as ekonomy.

Krekt ien pûn fan gewicht besparre op in sivile fleanmasine, bygelyks, sil ferminderje CO2 útstjit troch it ferminderjen fan it brânstof konsumpsje. Datselde pûn oan materiaal fuorthelle sil de kosten op dat fleantúch mei $ 300 ferminderje. By it tapassen fan dat gewichtsbesparjende biomateriaal op in romtestasjon, fertaalt ien pûn nei mear dan $ 300,000 oan besparring.

Wittenskip koe enoarm foarút gean as ynnovaasjes lykas Guo's biomateriaal kin tapast wurde om effisjinter te fersprieden fûnsen (Guo et.al). Eins is in skaaimerk fan biomimyry har ynspanningen foar duorsumens. Doelen fan it fjild omfetsje "bouwe [ing] fan ûnderen-up, sels-assemblage, optimalisearjen ynstee fan maksimalisearjen, frije enerzjy brûke, krúsbestuifje, ferskaat omearmje, oanpasse en evoluearje, libbensfreonlike materialen en prosessen brûke, meidwaan oan symbioatyske relaasjes, en ferbetterje de biosfear.

Oandacht foar hoe't de natuer syn materialen makke hat, kin technology tastean om natuerliker te bestean mei ús ierde, en oandacht lûke op hoefolle ús wrâld skansearre is troch "ûnnatuerlike" technology (Crawford).

Njonken de effisjinsje en duorsumens fan ELYTRA, toant de tentoanstelling enoarm potensjeel foar arsjitektuer en de takomst fan iepenbiere rekreaasjeromte, troch syn fermogen om te evoluearjen. De struktuer is wat bekend is as in "responsive shelter", mei in protte sensoren ferweve yn it.

ELYTRA befettet twa ûnderskate soarten sensoren dy't it mooglik meitsje om gegevens te sammeljen oer de wrâld der omhinne. It earste type is termyske imaging kamera's. Dizze sensoren ûntdekke anonym de beweging en aktiviteiten fan 'e minsken dy't genietsje fan it skaad.

It twadde type sensor is optyske fezels dy't troch it gehiel fan 'e tentoanstelling rinne. Dizze fezels sammelje ynformaasje oangeande it miljeu om 'e struktuer hinne en ek kontrolearje it mikroklimaat ûnder de tentoanstelling. Ferkenne gegevenskaarten fan 'e tentoanstelling hjir.

De ongelooflijke realiteit fan dizze struktuer is dat "de kap sil groeie en syn konfiguraasje feroarje yn 'e rin fan' e V&A Engineering Season yn reaksje op de sammele gegevens. Hoe besikers inhibit it paviljoen sil úteinlik ynformearje hoe't de luifel groeit en de foarm fan nije komponinten (Victoria & Albert).

Stean yn it paviljoen fan it Victoria and Albert Museum, wie it dúdlik dat de struktuer soe útwreidzje om de kromme fan 'e lytse fiver te folgjen. De ienfâldige logika om de minsken de romte te litten brûke om har arsjitektuer te bepalen wie ferrassend djip.