ELYTRA: Kepiye alam bakal mbentuk masa depan kita

Musim panas iki aku ngentekake kabeh wulan Juni menyang Eropa. Pengalaman kasebut pancen minangka petualangan angin puyuh, ngganti perspektifku babagan meh kabeh aspek kahanan manungsa. Ing saben kutha, saka Dublin nganti Oslo lan Dresden nganti Paris, aku terus-terusan kaget karo keajaiban sejarah sing ditawakake saben kutha - nanging sing ora dakkarepake yaiku ndeleng sekilas babagan masa depan urip ing kutha.

Nalika ngunjungi Museum Victoria lan Albert (dikenal kanthi jeneng V&A Museum) ing dina sing panas banget, aku ora gelem mlebu ing pendopo sing mbukak. Ing kana, aku kaget ndeleng pameran kanthi irah-irahan ELYTRA, kontras banget karo pameran sejarah lan antropologi ing V&A. ELYTRA minangka inovasi teknik sing efisien, lestari lan bisa uga mbentuk masa depan ruang rekreasi lan arsitektur umum.

Apa ELYTRA?

Struktur sing diarani ELYTRA minangka pameran robotika sing dikembangake dening arsitek Achim Menges lan Moritz Dobelmann kanthi kolaborasi karo insinyur struktur Jan Knippers uga Thomas Auer, insinyur iklim. Pameran interdisipliner nuduhake pengaruh ing mangsa ngarep desain inspirasi alam ing teknologi, teknik, lan arsitektur (Victoria & Albert).

Pameran kasebut kalebu robot sing ora aktif sing lungguh ing sangisore struktur tenunan kompleks sing wis dibangun. Potongan heksagonal saka pameran kasebut entheng, nanging kuwat lan awet.

Biomimikri: Apa sampeyan kudu ngerti

Struktur heksagonal saben potongan ELYTRA dikembangake lan disempurnakake liwat Teknik Biomimetik, utawa Biomimikri. Biomimikri minangka lapangan sing ditetepake kanthi desain lan adaptasi sing diilhami sacara biologis sing asale saka alam.

Sajarah biomimikri iku jembar. Wiwit taun 1000 Masehi, wong Tionghoa kuna nyoba ngembangake kain sintetis sing diilhami saka sutra laba-laba. Leonardo da Vinci njupuk isyarat saka manuk nalika ngrancang cetak biru mesin mabur sing misuwur.

Saiki, insinyur terus nggoleki alam kanggo nggawe teknologi anyar. Jempol kaki tokek menehi inspirasi kanggo kemampuan robot kanggo menek undhak-undhakan lan tembok. Kulit hiu menehi inspirasi aerodinamis seret seret swimsuits kanggo atlit.

Biomimikri punika saestu a bidang ilmu lan teknologi interdisipliner lan narik kawigaten (Bhushan). Ing Institut Biomimikri njelajah lapangan iki lan menehi cara kanggo melu.

Inspirasi saka ELYTRA

ELYTRA diilhami saka mburi kumbang sing atos. Elytra kumbang nglindhungi swiwi sing alus lan awak serangga sing rawan (Ensiklopedia Urip). Perisai protèktif sing atos iki padha bingung para insinyur, fisikawan, lan ahli biologi.

Kepiye elytra iki bisa cukup kuwat kanggo ngidini kumbang bisa ngubengi lemah tanpa ngrusak peralatane, lan uga cukup entheng kanggo njaga penerbangan? Jawaban kasebut ana ing desain struktural materi iki. Bagean salib saka permukaan elytra nuduhake yen cangkang kasusun saka bundel serat cilik sing nyambungake permukaan njaba lan njero, dene rongga sing mbukak nyuda bobot sakabèhé.

Profesor Ce Guo saka Institut Struktur Bio-Inspirasi lan Teknik Permukaan ing Universitas Aeronautika lan Astronautika Nanjing nerbitake makalah sing njlentrehake pangembangan struktur adhedhasar fenomena alam elytra. Persamaan antara sampel elytra lan struktur materi sing diusulake katon apik banget.

Keuntungan saka biomimikri

Elytra duwe"sifat mekanik sing apik banget ... kayata intensitas lan kateguhan sing dhuwur". Nyatane, resistensi karusakan iki uga nggawe desain biomimetik kaya ELYTRA dadi sustainable - kanggo lingkungan lan ekonomi kita.

Mung siji kilogram bobot sing disimpen ing pesawat sipil, umpamane, bakal nyuda emisi CO2 kanthi nyuda konsumsi bahan bakar. Materi sing padha dicopot bakal nyuda biaya pesawat kasebut kanthi $ 300. Nalika nglamar biomaterial sing ngirit bobot kasebut menyang stasiun ruang angkasa, siji kilogram dadi luwih saka $300,000 tabungan.

Ilmu bisa maju banget nalika inovasi kayata Biomaterial Guo bisa ditrapake kanggo nyebarake dana kanthi luwih efisien (Guo et.al). Nyatane, ciri khas biomimikri yaiku upaya kanggo kelestarian. Sasaran lapangan kalebu "bangunan saka ngisor, kumpul dhewe, ngoptimalake tinimbang maksimal, nggunakake energi gratis, penyerbukan silang, ngrampungake keragaman, adaptasi lan berkembang, nggunakake bahan lan proses sing ramah urip, melu hubungan simbiosis, lan ningkatake biosfer.

Manungsa waé kanggo carane alam wis digawe bahan sawijining bisa ngidini teknologi kanggo co-exist luwih alamiah karo bumi kita, lan tarik manungsa waé kanggo pinten donya kita wis rusak dening teknologi "ora wajar" (Crawford).

Saliyane efisiensi lan kelestarian ELYTRA, pameran kasebut nuduhake potensial gedhe kanggo arsitektur lan masa depan ruang rekreasi umum, amarga kemampuane berkembang. Struktur kasebut dikenal minangka "papan perlindungan responsif", kanthi akeh sensor sing digandhengake.

ELYTRA ngemot rong jinis sensor sing beda-beda sing ngidini ngumpulake data babagan jagad sekitar. Tipe pisanan yaiku kamera pencitraan termal. Sensor iki kanthi anonim ndeteksi gerakan lan aktivitas wong sing seneng teduh.

Tipe sensor kapindho yaiku serat optik sing mlaku ing kabeh pameran. Serat kasebut ngumpulake informasi babagan lingkungan sekitar struktur uga ngawasi iklim mikro ing ngisor pameran. Jelajahi peta data pameran kene.

Kasunyatan sing luar biasa saka struktur iki yaiku "kanopi bakal tuwuh lan ngganti konfigurasi sajrone Musim Teknik V&A kanggo nanggepi data sing diklumpukake. Carane pengunjung nyandhet pendopo bakal wekasanipun ngandhani carane kanopi tuwuh lan wangun komponen anyar (Victoria & Albert).

Ngadeg ing jero pendopo Museum Victoria lan Albert, jelas yen struktur kasebut bakal nggedhekake ngetutake kurva kolam cilik. Logika prasaja kanggo ngidini wong nggunakake spasi kanggo nemtokake arsitektur sawijining stunningly jero.