ELYTRA: Yadda yanayi zai siffata makomarmu

A wannan lokacin rani na shafe tsawon watan Yuni ina tafiya Turai. Kwarewar da gaske ta kasance kasada ta guguwa, tana canza ra'ayi na akan kusan kowane fanni na yanayin ɗan adam. A kowane birni, daga Dublin zuwa Oslo da Dresden zuwa Paris, abubuwan al'ajabi na tarihi da kowane birni zai bayar ya ci gaba da burge ni - amma abin da ban yi tsammani ba shi ne in hango makomar rayuwar birane.

Yayin da nake ziyartar Gidan Tarihi na Victoria da Albert (wanda aka fi sani da Gidan Tarihi na V&A) a rana mai zafi, na shiga cikin rumfar buɗe ido. A can, na yi mamakin ganin nuni mai suna ELYTRA, babban bambanci da abubuwan tarihi da na ɗan adam a cikin V&A. ELYTRA ƙirƙira ce ta injiniya wacce ke da inganci, mai dorewa kuma tana iya tsara makomar wuraren nishaɗin jama'a da gine-ginenmu.

Menene ELYTRA?

Tsarin da ake kira ELYTRA wani baje kolin na'urar na'ura mai ba da hanya tsakanin hanyoyin sadarwa ne da masanan Achim Menges da Moritz Dobelmann suka kirkira tare da hadin gwiwar injiniya Jan Knippers da Thomas Auer, injiniyan yanayi. Nunin tsaka-tsakin tsaka-tsakin yana nuna tasirin abubuwan da ke haifar da yanayi a nan gaba akan fasaha, injiniyanci, da gine-gine. (Victoria da Albert).

Baje kolin ya ƙunshi wani mutum-mutumi na mutum-mutumi da ke zaune a ƙarƙashin tsakiyar wani hadadden tsarin saƙa da ya gina. Yankunan hexagonal na nunin suna da nauyi, duk da haka ƙarfi da dorewa.

Biomimicry: Abin da kuke buƙatar sani

Tsarin hexagonal na kowane yanki na ELYTRA an haɓaka kuma an inganta shi ta hanyar Injiniyan Biomimetic, ko Biomimicry. Biomimicry filin ne da aka ayyana ta ilharar ƙira da gyare-gyare da aka samu daga yanayi.

Tarihin biomimicry yana da yawa. Tun daga shekara ta 1000 AD, tsohuwar Sinawa sun yi ƙoƙarin haɓaka masana'anta na roba wanda aka yi wahayi zuwa ga siliki na gizo-gizo. Leonardo da Vinci ya ɗauki ra'ayi daga tsuntsaye lokacin da yake kera fitattun na'urarsa ta tashi.

A yau, injiniyoyi suna ci gaba da kallon yanayi don ƙirƙirar sabuwar fasaha. Yatsan yatsan kafa na Geckos sun zaburar da mutum-mutumin ikon hawan matakala da bango. Fatar Shark tana ƙwarin ƙwaƙƙwaran ƙanƙara mai ƙarancin ja don 'yan wasa.

Biomimicry da gaske ne fannin ilimin kimiyya da fasaha mai ban sha'awa (Bhushan). The Cibiyar Biomimicry ya binciko wannan fanni kuma ya ba da hanyoyin shiga.

Ilhamar ELYTRA

ELYTRA ta sami wahayi daga tauraruwar ƙwaro. Elytra na beetles suna kare fuka-fuki masu laushi da jikin kwari masu rauni (Encyclopedia na Rayuwa). Waɗannan garkuwoyi masu ƙarfi sun rikitar da injiniyoyi, masana kimiyyar lissafi, da masanan halittu iri ɗaya.

Ta yaya waɗannan elytra za su kasance da ƙarfi don ba da damar ƙwarƙwarar ta yi ganga a ƙasa ba tare da lalata kayan aikinsu ba, yayin da suke da haske a lokaci guda don kula da jirgin? Amsar tana cikin tsarin tsarin wannan kayan. Sashin giciye na farfajiyar elytra yana nuna cewa bawo sun ƙunshi ƙananan nau'ikan fiber da ke haɗa saman waje da na ciki, yayin da buɗaɗɗen cavities suna rage nauyin gaba ɗaya.

Farfesa Ce Guo daga Cibiyar Inspired Structured Bio-Inspired Structures da Surface Engineering a Jami'ar Nanjing ta Aeronautics da Astronautics ya wallafa wata takarda da ke ba da cikakken bayani game da ci gaban tsarin da ya danganci abubuwan da suka faru na elytra. Abubuwan kamance tsakanin samfurin elytra da tsarin kayan da aka tsara suna da ban mamaki.

Amfanin biomimicry

Elytra yana da "kyawawan kaddarorin inji ... kamar babban ƙarfi da tauri"A zahiri, wannan juriya na lalacewa kuma shine abin da ke sa ƙirar biomimetic kamar ELYTRA don dorewa - duka ga muhallinmu da tattalin arzikinmu.

Fam ɗaya kawai na nauyi da aka ajiye akan jirgin sama na farar hula, alal misali, zai rage hayakin CO2 ta hanyar rage yawan mai. Wannan fam ɗin kayan da aka cire zai rage farashin jirgin da $300. Lokacin da ake amfani da waccan abubuwan da ke ceton nauyi zuwa tashar sararin samaniya, fam ɗaya na fassara zuwa sama da $300,000 na tanadi.

Kimiyya na iya ci gaba sosai idan sabbin abubuwa kamar su Guo's biomaterial za a iya amfani da su don rarraba kudade da kyau (Guo et.al). A haƙiƙa, babban alamar biomimicry shine ƙoƙarinsa don dorewa. Manufofin filin sun haɗa da "gini[ing] daga ƙasa zuwa sama, haɗuwa da kai, ingantawa maimakon haɓakawa, amfani da makamashi kyauta, giciye-pollinate, rungumar bambance-bambance, daidaitawa da haɓakawa, amfani da kayan rayuwa da matakai, shiga ciki dangantaka ta symbiotic, da haɓaka biosphere. "

Hankali ga yadda yanayi ya kera kayansa zai iya ba da damar fasaha ta kasance tare da duniyarmu ta zahiri, kuma ta jawo hankali ga yadda duniyarmu ta lalace ta hanyar fasahar "marasa dabi'a" (Crawford).

Baya ga inganci da dorewa na ELYTRA, nunin yana nuna babban yuwuwar gine-gine da makomar sararin samaniyar jama'a, saboda ikonsa na haɓakawa. Tsarin shine abin da aka sani da "tsari mai amsawa", tare da na'urori masu auna firikwensin da yawa waɗanda aka haɗa su a ciki.

ELYTRA ya ƙunshi nau'ikan na'urori masu auna firikwensin guda biyu waɗanda ke ba shi damar tattara bayanai game da duniyar da ke kewaye da ita. Nau'in farko shine kyamarorin hoto na thermal. Waɗannan na'urori masu auna firikwensin suna gano motsi da ayyukan mutanen da ke jin daɗin inuwar.

Nau'in firikwensin na biyu shine filayen gani da ke gudana ta gabaɗayan nunin. Waɗannan zaruruwa suna tattara bayanai game da yanayin da ke kewaye da tsarin tare da lura da ƙananan yanayi a ƙarƙashin nunin. Bincika taswirar bayanai na nunin nan.

Gaskiya mai ban mamaki na wannan tsarin shine "rufin zai yi girma kuma ya canza tsarinsa a tsawon lokacin V & A Engineering Season don mayar da martani ga bayanan da aka tattara. Yadda baƙi suka hana rumfar zai ƙarshe sanar da yadda alfarwa ke tsiro da siffar sabbin abubuwan da aka gyara (Victoria da Albert)

Tsaye a cikin rumfar na Victoria da Albert Museum, a bayyane yake cewa tsarin zai fadada don bin lankwasa na karamin tafki. Hankali mai sauƙi na ƙyale mutane suyi amfani da sararin samaniya don tantance gine-ginensa yana da zurfi da ban mamaki.