एलीट्रा: प्रकृति हमारे भविष्य को कैसे आकार देगी

इस गर्मी में मैंने पूरा जून यूरोप की यात्रा में बिताया। यह अनुभव वास्तव में एक तूफानी साहसिक कार्य था, जिसने मानव स्थिति के लगभग हर पहलू पर मेरा दृष्टिकोण बदल दिया। डबलिन से लेकर ओस्लो और ड्रेसडेन से लेकर पेरिस तक, हर शहर में, मैं हर शहर के ऐतिहासिक आश्चर्यों से लगातार प्रभावित होता रहा - लेकिन मैं शहरी जीवन के भविष्य की एक झलक देखने की उम्मीद नहीं कर रहा था।

भीषण गर्मी के दिन विक्टोरिया और अल्बर्ट संग्रहालय (जिसे व्यापक रूप से वी एंड ए संग्रहालय के रूप में जाना जाता है) का दौरा करते समय, मैं अनिच्छा से खुली हवा वाले मंडप में प्रवेश कर गया। वहां, मैं ELYTRA नामक एक प्रदर्शनी को देखकर आश्चर्यचकित रह गया, जो V&A के भीतर ऐतिहासिक और मानवशास्त्रीय प्रदर्शनियों से बिल्कुल अलग थी। ELYTRA एक इंजीनियरिंग नवाचार है जो कुशल, टिकाऊ है और संभवतः हमारे सार्वजनिक मनोरंजक स्थानों और वास्तुकला के भविष्य को आकार दे सकता है।

एलीट्रा क्या है?

ELYTRA नामक संरचना एक विजिटिंग रोबोटिक्स प्रदर्शनी है जिसे आर्किटेक्ट अचिम मेंगेस और मोरित्ज़ डोबेलमैन ने स्ट्रक्चरल इंजीनियर जान निपर्स के साथ-साथ एक जलवायु इंजीनियर थॉमस एउर के सहयोग से विकसित किया है। अंतःविषय प्रदर्शनी प्रौद्योगिकी, इंजीनियरिंग और वास्तुकला पर प्रकृति-प्रेरित डिजाइनों के भविष्य के प्रभाव को प्रदर्शित करती है (विक्टोरिया और अल्बर्ट)।

प्रदर्शनी में एक निष्क्रिय रोबोट शामिल था जो उसके द्वारा बनाई गई जटिल बुनी हुई संरचना के केंद्र के नीचे बैठा था। प्रदर्शनी के हेक्सागोनल टुकड़े हल्के, फिर भी मजबूत और टिकाऊ हैं।

बायोमिमिक्री: आपको क्या जानना आवश्यक है

ELYTRA के प्रत्येक टुकड़े की हेक्सागोनल संरचना को बायोमिमेटिक इंजीनियरिंग, या बायोमिमिक्री के माध्यम से विकसित और परिपूर्ण किया गया था। बायोमिमिक्री एक ऐसा क्षेत्र है जो प्रकृति से प्राप्त जैविक रूप से प्रेरित डिजाइनों और अनुकूलन द्वारा परिभाषित है।

बायोमिमिक्री का इतिहास बहुत बड़ा है। 1000 ईस्वी की शुरुआत में, प्राचीन चीनियों ने मकड़ी के रेशम से प्रेरित सिंथेटिक कपड़े विकसित करने का प्रयास किया था। लियोनार्डो दा विंची ने अपनी प्रसिद्ध उड़ान मशीन के ब्लूप्रिंट को डिजाइन करते समय पक्षियों से संकेत लिए थे।

आज, इंजीनियर नई तकनीक बनाने के लिए प्रकृति की ओर देखते रहते हैं। गेकोज़ के चिपचिपे पैर की उंगलियां रोबोट को सीढ़ियों और दीवारों पर चढ़ने की क्षमता के लिए प्रेरित करती हैं। शार्क की त्वचा एथलीटों के लिए एयरोडायनामिक लो-ड्रैग स्विमसूट को प्रेरित करती है।

बायोमिमिक्री वास्तव में एक है विज्ञान और प्रौद्योगिकी का अंतःविषय और आकर्षक क्षेत्र (भूषण) बायोमिमिक्री संस्थान इस क्षेत्र की खोज करता है और इसमें शामिल होने के तरीके प्रदान करता है।

ELYTRA की प्रेरणा

ELYTRA भृंगों की कठोर पीठ से प्रेरित था। भृंगों का एलीट्रा कीट के नाजुक पंखों और कमजोर शरीर की रक्षा करता है (जीवन का विश्वकोश). इन कठोर सुरक्षा कवचों ने इंजीनियरों, भौतिकविदों और जीवविज्ञानियों को समान रूप से भ्रमित कर दिया।

ये एलीट्रा इतने मजबूत कैसे हो सकते हैं कि भृंग को उनके उपकरण को नुकसान पहुंचाए बिना जमीन के चारों ओर बैरल करने की अनुमति दे सकें, साथ ही उड़ान बनाए रखने के लिए पर्याप्त हल्के भी हों? इसका उत्तर इस सामग्री के संरचनात्मक डिज़ाइन में निहित है। एलिट्रा सतह के क्रॉस-सेक्शन से पता चलता है कि गोले बाहरी और आंतरिक सतहों को जोड़ने वाले छोटे फाइबर बंडलों से बने होते हैं, जबकि खुली गुहाएं समग्र वजन को कम करती हैं।

नानजिंग यूनिवर्सिटी ऑफ एरोनॉटिक्स एंड एस्ट्रोनॉटिक्स में इंस्टीट्यूट ऑफ बायो-इंस्पायर्ड स्ट्रक्चर्स एंड सर्फेस इंजीनियरिंग के प्रोफेसर सीई गुओ ने एलीट्रा की प्राकृतिक घटनाओं के आधार पर एक संरचना के विकास का विवरण देते हुए एक पेपर प्रकाशित किया। एलीट्रा नमूने और प्रस्तावित सामग्री संरचना के बीच समानताएं हड़ताली हैं।

बायोमिमिक्री के लाभ

एलीट्रा के पास "उत्कृष्ट यांत्रिक गुण...जैसे उच्च तीव्रता और क्रूरतावास्तव में, यह क्षति प्रतिरोध ही ELYTRA जैसे बायोमिमेटिक डिज़ाइन को इतना टिकाऊ बनाता है - हमारे पर्यावरण और अर्थव्यवस्था दोनों के लिए।

उदाहरण के लिए, एक नागरिक विमान पर बचाया गया केवल एक पाउंड वजन, ईंधन की खपत को कम करके CO2 उत्सर्जन को कम करेगा। हटाए गए समान पाउंड सामग्री से उस विमान की लागत $300 तक कम हो जाएगी। उस वजन-बचत बायोमटेरियल को अंतरिक्ष स्टेशन पर लागू करते समय, एक पाउंड का मतलब $300,000 से अधिक की बचत होती है।

जब नवप्रवर्तन जैसे आविष्कार हों तो विज्ञान अत्यधिक प्रगति कर सकता है गुओ की बायोमटेरियल धन को अधिक कुशलता से वितरित करने के लिए लागू किया जा सकता है (गुओ एट अल)। वास्तव में, बायोमिमिक्री की एक पहचान स्थिरता की दिशा में इसके प्रयास हैं। क्षेत्र के लक्ष्यों में "नीचे से ऊपर तक निर्माण करना, स्वयं संयोजन करना, अधिकतम करने के बजाय अनुकूलन करना, मुक्त ऊर्जा का उपयोग करना, क्रॉस-परागण करना, विविधता को अपनाना, अनुकूलन करना और विकसित करना, जीवन के अनुकूल सामग्री और प्रक्रियाओं का उपयोग करना, शामिल होना शामिल है।" सहजीवी संबंध, और जीवमंडल को बढ़ाते हैं।"

प्रकृति ने अपनी सामग्रियों को कैसे तैयार किया है, इस पर ध्यान देने से प्रौद्योगिकी हमारी पृथ्वी के साथ अधिक स्वाभाविक रूप से सह-अस्तित्व में आ सकती है, और इस ओर ध्यान आकर्षित कर सकती है कि "अप्राकृतिक" प्रौद्योगिकी से हमारी दुनिया को कितना नुकसान हुआ है (क्रॉफर्ड).

ELYTRA की दक्षता और स्थिरता के अलावा, प्रदर्शनी इसकी विकसित होने की क्षमता के कारण वास्तुकला और सार्वजनिक मनोरंजक स्थान के भविष्य की अपार संभावनाओं को दर्शाती है। संरचना को "उत्तरदायी आश्रय" के रूप में जाना जाता है, जिसमें कई सेंसर जुड़े हुए हैं।

ELYTRA में दो अलग-अलग प्रकार के सेंसर हैं जो इसे अपने आसपास की दुनिया के बारे में डेटा एकत्र करने की अनुमति देते हैं। पहला प्रकार थर्मल इमेजिंग कैमरे हैं। ये सेंसर गुमनाम रूप से छाया का आनंद ले रहे लोगों की गतिविधियों और गतिविधियों का पता लगाते हैं।

दूसरे प्रकार का सेंसर ऑप्टिकल फाइबर है जो पूरे प्रदर्शन में चलता है। ये फाइबर संरचना के आसपास के वातावरण के साथ-साथ प्रदर्शनी के नीचे सूक्ष्म जलवायु की निगरानी के बारे में जानकारी एकत्र करते हैं। प्रदर्शनी के डेटा मानचित्रों का अन्वेषण करें यहाँ उत्पन्न करें.

इस संरचना की अविश्वसनीय वास्तविकता यह है कि "इकट्ठे किए गए डेटा के जवाब में वी एंड ए इंजीनियरिंग सीज़न के दौरान चंदवा बढ़ेगा और इसकी कॉन्फ़िगरेशन बदल जाएगी। आगंतुक अंततः मंडप को कैसे बाधित करेंगे सूचित करें कि छत्र कैसे बढ़ता है और नए घटकों का आकार क्या है (विक्टोरिया और अल्बर्ट)।”

विक्टोरिया और अल्बर्ट संग्रहालय के मंडप के अंदर खड़े होकर, यह स्पष्ट था कि संरचना छोटे तालाब के वक्र का अनुसरण करने के लिए विस्तारित होगी। अंतरिक्ष का उपयोग करने वाले लोगों को इसकी वास्तुकला निर्धारित करने की अनुमति देने का सरल तर्क आश्चर्यजनक रूप से गहरा था।