ЭЛИТРА: Табиғат біздің болашағымызды қалай қалыптастырады

Осы жазда мен маусым айын Еуропаны аралаумен өткіздім. Тәжірибе шынымен де құйынға толы шытырман оқиға болды, адам жағдайының барлық қырларына деген көзқарасымды өзгертті. Дублиннен Ослоға және Дрезденнен Парижге дейінгі барлық қалаларда мен әр қала ұсынатын тарихи ғажайыптарға таң қалдым, бірақ мен қала өмірінің болашағына шолу жасауды күтпеген едім.

Ыстық күнде Виктория мен Альберт мұражайына (V&A мұражайы ретінде белгілі) барған кезде мен ашық аспан астындағы павильонға құлықсыз кірдім. Онда мен V&A аясындағы тарихи және антропологиялық экспонаттарға қарама-қайшы келетін ELYTRA атты экспонатты көргенде таң қалдым. ELYTRA - бұл тиімді, тұрақты және біздің қоғамдық демалыс орындары мен сәулетіміздің болашағын құра алатын инженерлік инновация.

ELYTRA дегеніміз не?

ELYTRA деп аталатын құрылым - сәулетшілер Ахим Менгес пен Мориц Добельманның құрылымдық инженер Ян Книпперспен және климат бойынша инженер Томас Ауэрмен бірлесіп жасаған робототехника көрмесі. Пәнаралық көрме табиғаттан шабыттандырылған дизайнның технологияға, инженерияға және сәулетке болашақ әсерін көрсетеді. (Виктория және Альберт).

Көрме өзі жасаған күрделі тоқылған құрылымның ортасында отырған өшірілген роботтан тұрды. Көрменің алтыбұрышты бөліктері жеңіл, бірақ берік және берік.

Биомимикрия: нені білу керек

ELYTRA әрбір бөлігінің алтыбұрышты құрылымы биомиметикалық инженерия немесе биомимикрия арқылы әзірленді және жетілдірілді. Биомимикрия - табиғаттан алынған биологиялық шабыттандырылған конструкциялар мен бейімделулер арқылы анықталған өріс.

Биомимикияның тарихы өте кең. Біздің заманымыздың 1000 жылының өзінде-ақ ежелгі қытайлықтар өрмекші жібектен шабыттандырылған синтетикалық матаны жасауға әрекеттенді. Леонардо да Винчи өзінің әйгілі ұшатын аппаратының сызбасын жасағанда құстардан үлгі алған.

Бүгінгі таңда инженерлер жаңа технология жасау үшін табиғатты іздеуді жалғастыруда. Геккондардың жабысқақ саусақтары роботтың баспалдақтар мен қабырғаларға көтерілу қабілетін шабыттандырады. Акуланың терісі спортшыларға арналған аэродинамикалық төмен тартылатын купальниктерді шабыттандырады.

Биомимикрия - бұл шын мәнінде ғылым мен техниканың пәнаралық және қызықты саласы (Бхушан). The Биомимикрия институты осы саланы зерттеп, қатысу жолдарын ұсынады.

ELYTRA шабыт

ELYTRA қоңыздардың шыңдалған арқаларынан шабыттанды. Қоңыздардың элитрасы жәндіктердің нәзік қанаттары мен осал денесін қорғайды (Өмір энциклопедиясы). Бұл қатты қорғаныс қалқандары инженерлерді де, физиктерді де, биологтарды да таң қалдырды.

Бұл элитра қоңыздың жабдыққа зақым келтірместен жерді айналып өтуіне мүмкіндік беретіндей күшті болуы мүмкін және сонымен бірге ұшуды қамтамасыз ету үшін жеткілікті жеңіл бола алады? Жауап осы материалдың құрылымдық дизайнында жатыр. Элитра бетінің көлденең қимасы раковиналардың сыртқы және ішкі беттерін байланыстыратын ұсақ талшық шоғырларынан тұратынын, ал ашық қуыстар жалпы салмақты азайтатынын көрсетеді.

Нанкин аэронавтика және астронавтика университетінің био-шабытталған құрылымдар және жер үсті инженериясы институтының профессоры Цэ Гуо элитраның табиғи құбылыстарына негізделген құрылымның дамуын егжей-тегжейлі баяндайтын мақаласын жариялады. Элитра үлгісі мен ұсынылған материал құрылымы арасындағы ұқсастықтар таң қалдырады.

Биомимикияның пайдасы

Элитра иелік етедітамаша механикалық қасиеттер... жоғары қарқындылық пен қаттылық сияқты". Шын мәнінде, бұл зақымдануға төзімділік ELYTRA сияқты биомиметикалық дизайнды қоршаған орта үшін де, экономикамыз үшін де тұрақты етеді.

Азаматтық ұшақта үнемделген салмақтың бір фунты, мысалы, отын шығынын азайту арқылы CO2 шығарындыларын азайтады. Алынған сол бір фунт материал бұл ұшақтың құнын 300 долларға төмендетеді. Бұл салмақты үнемдейтін биоматериалды ғарыш станциясына қолданғанда, бір фунт 300,000 XNUMX доллардан астам үнемдеуді білдіреді.

сияқты инновациялар кезінде ғылым орасан зор ілгерілей алады Гуо биоматериалы қаражатты тиімдірек бөлу үшін қолдануға болады (Гуо және т.б.). Шын мәнінде, биомимикрияға тән белгі - оның тұрақтылыққа бағытталған күш-жігері. Бұл саланың мақсаттарына «төменнен жоғарыдан құру, өзін-өзі құрастыру, барынша арттырудан гөрі оңтайландыру, бос энергияны пайдалану, айқас тозаңдандыру, әртүрлілікті қабылдау, бейімделу және даму, өмірге қолайлы материалдар мен процестерді пайдалану, симбиотикалық қарым-қатынастар мен биосфераны жақсартады.

Табиғат өз материалдарын қалай жасағанына назар аудару технологияның біздің жерімізбен табиғи түрде бірге өмір сүруіне мүмкіндік береді және біздің әлем «табиғи емес» технологияның қаншалықты зақымдалғанына назар аударады (Кроуфорд).

ELYTRA тиімділігі мен тұрақтылығынан басқа, көрме сәулет пен қоғамдық демалыс кеңістігінің болашағы үшін орасан зор әлеуетті көрсетеді, оның даму мүмкіндігіне байланысты. Құрылым «жауап беретін баспана» деп аталады, оған көптеген сенсорлар біріктірілген.

ELYTRA құрамында қоршаған әлем туралы деректерді жинауға мүмкіндік беретін сенсорлардың екі түрлі түрі бар. Бірінші түрі - термобейнелеу камералары. Бұл сенсорлар көлеңкеден ләззат алатын адамдардың қозғалысы мен әрекеттерін жасырын түрде анықтайды.

Сенсордың екінші түрі - экспонаттың толық бойымен өтетін оптикалық талшықтар. Бұл талшықтар құрылымды қоршаған орта туралы ақпаратты жинайды, сонымен қатар экспонат астындағы микро-климатты бақылайды. Көрменің деректер карталарын зерттеңіз Мұнда.

Бұл құрылымның таңғажайып шындығы - жиналған деректерге жауап ретінде шатыр V&A инженерлік маусымы барысында өседі және конфигурациясын өзгертеді. Келушілер павильонды қалай тежейді, сайып келгенде шатырдың қалай өсетінін және жаңа компоненттердің пішінін хабарлаңыз (Виктория және Альберт).

Виктория мен Альберт мұражайының павильонында тұрғанда, құрылым шағын тоғанның қисық сызығына қарай кеңейетіні анық болды. Адамдарға кеңістікті оның архитектурасын анықтауға мүмкіндік берудің қарапайым логикасы таңғаларлық терең болды.