ELYTRA: प्रकृतिले हाम्रो भविष्यलाई कसरी आकार दिनेछ

यस ग्रीष्ममा मैले जुन पूरै युरोप यात्रामा बिताएँ। अनुभव साँच्चै एक आँधीबेहरी साहसिक थियो, मानव अवस्था को लगभग हरेक पक्ष मा मेरो परिप्रेक्ष्य परिवर्तन। प्रत्येक सहरमा, डब्लिनदेखि ओस्लो र ड्रेसडेनदेखि पेरिससम्म, प्रत्येक शहरले प्रस्ताव गर्नु पर्ने ऐतिहासिक आश्चर्यहरूबाट म निरन्तर प्रभावित भएँ - तर मैले आशा नगरेको शहरी जीवनको भविष्यको झलक देख्नु थियो।

भिक्टोरिया र अल्बर्ट संग्रहालय (व्यापक रूपमा V&A म्यूजियम भनेर चिनिने) को छालाको तातो दिनमा भ्रमण गर्दा, म अनिच्छुकतासाथ खुला-एयर प्याभिलियनमा प्रवेश गरें। त्यहाँ, ELYTRA शीर्षकको प्रदर्शनी देखेर म छक्क परें, जुन V&A भित्रका ऐतिहासिक र मानवशास्त्रीय प्रदर्शनीहरूको एकदमै भिन्नता थियो। ELYTRA एक ईन्जिनियरिङ् नवाचार हो जुन कुशल, दिगो र सम्भवतः हाम्रो सार्वजनिक मनोरञ्जन स्थान र वास्तुकलाको भविष्यलाई आकार दिन सक्छ।

ELYTRA भनेको के हो?

ELYTRA भनिने संरचना वास्तुविद् अचिम मेन्जेस र मोरिट्ज डोबेलम्यानले संरचनात्मक इन्जिनियर जान निपर्सका साथै जलवायु ईन्जिनियर थोमस एउरको सहयोगमा विकसित गरेको भ्रमण गर्ने रोबोटिक्स प्रदर्शनी हो। अन्तरविषय प्रदर्शनीले प्रविधि, इन्जिनियरिङ र वास्तुकलामा प्रकृति-प्रेरित डिजाइनहरूको भावी प्रभाव देखाउँछ। (भिक्टोरिया र अल्बर्ट)।

प्रदर्शनीमा एक निष्क्रिय रोबोटले बनाएको जटिल बुनेको संरचनाको बीचमा बसेको थियो। प्रदर्शनीको हेक्सागोनल टुक्राहरू हल्का, तर बलियो र टिकाउ छन्।

बायोमिमिक्री: तपाईलाई के थाहा छ

ELYTRA को प्रत्येक टुक्राको हेक्सागोनल संरचना बायोमिमेटिक इन्जिनियरिङ, वा बायोमिमिक्री मार्फत विकसित र सिद्ध गरिएको थियो। बायोमिमिक्री जैविक रूपमा प्रेरित डिजाइन र प्रकृतिबाट व्युत्पन्न अनुकूलन द्वारा परिभाषित क्षेत्र हो।

बायोमिमिक्रीको इतिहास विशाल छ। 1000 AD को रूपमा, प्राचीन चिनियाँहरूले माकुरा रेशमबाट प्रेरित सिंथेटिक कपडा विकास गर्ने प्रयास गरे। लियोनार्डो दा भिन्चीले आफ्नो प्रसिद्ध फ्लाइङ मेसिन ब्लुप्रिन्ट डिजाइन गर्दा चराहरूबाट संकेत लिए।

आज, इन्जिनियरहरूले नयाँ प्रविधि सिर्जना गर्न प्रकृतिलाई हेरिरहेका छन्। Geckos को टाँसिने औंलाहरूले सिँढी र भित्ताहरू चढ्न रोबोटको क्षमतालाई प्रेरित गर्दछ। शार्कको छालाले एथलीटहरूका लागि एरोडायनामिक कम-ड्र्याग स्विमसूटहरूलाई प्रेरित गर्छ।

बायोमिमिक्री साँच्चै एक हो विज्ञान र प्रविधिको अन्तःविषय र आकर्षक क्षेत्र (भूषण)। द बायोमिमिक्री संस्थान यो क्षेत्र अन्वेषण गर्दछ र संलग्न हुन तरिकाहरू प्रदान गर्दछ।

ELYTRA को प्रेरणा

ELYTRA बीटलहरूको कडा पीठबाट प्रेरित थियो। बीटलको एलिट्राले किराको नाजुक पखेटा र कमजोर शरीरलाई जोगाउँछ (जीवनको विश्वकोश)। यी कडा सुरक्षात्मक ढालहरूले इन्जिनियरहरू, भौतिकशास्त्रीहरू र जीवविज्ञानीहरूलाई एकै ठाउँमा अलमलमा पार्छन्।

यी एलिट्रा कसरी पर्याप्त बलियो हुन सक्छ कि बीटललाई तिनीहरूको उपकरणलाई क्षति नगरी जमिनको वरिपरि ब्यारेल गर्न अनुमति दिन्छ, जबकि एकै समयमा उडान कायम राख्न पर्याप्त हल्का हुन्छ? जवाफ यस सामग्री को संरचनात्मक डिजाइन मा राखिएको छ। एलिट्रा सतहको क्रस-सेक्शनले देखाउँछ कि गोलाहरू बाहिरी र भित्री सतहहरू जोड्ने साना फाइबर बन्डलहरू मिलेर बनेका हुन्छन्, जबकि खुला गुफाहरूले समग्र वजन कम गर्दछ।

नान्जिङ युनिभर्सिटी अफ एरोनटिक्स एण्ड एस्ट्रोनटिक्सको इन्स्टिच्युट अफ बायो-इन्स्पायर्ड स्ट्रक्चर्स एन्ड सर्फेस इन्जिनियरिङका प्रोफेसर से गुओले इलिट्राको प्राकृतिक घटनामा आधारित संरचनाको विकासको विवरण दिने एउटा पेपर प्रकाशित गरे। एलिट्रा नमूना र प्रस्तावित सामग्री संरचना बीच समानता उल्लेखनीय छ।

बायोमिमिक्रीका फाइदाहरू

एलिट्रासँग छ "उत्कृष्ट मेकानिकल गुणहरू ... जस्तै उच्च तीव्रता र कठोरता"वास्तवमा, यो क्षति प्रतिरोधले ELYTRA जस्ता बायोमिमेटिक डिजाइनहरूलाई पनि दिगो बनाउँछ - हाम्रो वातावरण र अर्थव्यवस्था दुवैको लागि।

उदाहरणका लागि, सिभिल एयरक्राफ्टमा बचत भएको एक पाउण्ड वजनले इन्धन खपत घटाएर CO2 उत्सर्जन घटाउनेछ। हटाइएका उही पाउन्ड सामग्रीले त्यो विमानमा $ 300 ले लागत घटाउनेछ। अन्तरिक्ष स्टेशनमा त्यो वजन-बचत बायोसामग्री लागू गर्दा, एक पाउन्डले $300,000 बचतमा अनुवाद गर्दछ।

जस्तै आविष्कार गर्दा विज्ञानले धेरै प्रगति गर्न सक्छ गुओको जैविक सामग्री थप कुशलतापूर्वक कोष वितरण गर्न लागू गर्न सकिन्छ (Guo et.al)। वास्तवमा, बायोमिमिक्रीको विशेषता भनेको यसको दिगोपनतर्फको प्रयास हो। यस क्षेत्रका लक्ष्यहरू "तलदेखि माथिबाट निर्माण[गर्ने], आत्म-विधानसभा, अधिकतम बनाउनुको सट्टा अनुकूलन गर्ने, स्वतन्त्र ऊर्जा प्रयोग गर्ने, क्रस-परागण गर्ने, विविधतालाई अँगाल्ने, अनुकूलन र विकास गर्ने, जीवन-मैत्री सामग्री र प्रक्रियाहरू प्रयोग गर्ने, संलग्न गराउने" समावेश छन्। सिम्बायोटिक सम्बन्धहरू, र बायोस्फियरलाई बढाउनुहोस्।"

प्रकृतिले कसरी आफ्नो सामग्रीहरू सिर्जना गरेको छ भन्ने कुरामा ध्यान दिनुले प्रविधिलाई हाम्रो पृथ्वीसँग प्राकृतिक रूपमा सह-अस्तित्वमा राख्न अनुमति दिन सक्छ, र हाम्रो संसारलाई "अप्राकृतिक" प्रविधिले कति क्षति पु¥याएको छ भन्नेतर्फ ध्यानाकर्षण गराउँछ (क्रफोर्ड).

ELYTRA को दक्षता र दिगोपनको अतिरिक्त, प्रदर्शनीले वास्तुकला र सार्वजनिक मनोरञ्जन स्थानको भविष्यको लागि अपार सम्भावना देखाउँछ, यसको विकास गर्ने क्षमताको कारण। संरचना भनेको "उत्तरदायी आश्रय" को रूपमा चिनिन्छ, यसमा धेरै सेन्सरहरू अन्तर्निहित छन्।

ELYTRA मा दुई फरक प्रकारका सेन्सरहरू छन् जसले यसलाई वरपरको संसारको बारेमा डाटा सङ्कलन गर्न अनुमति दिन्छ। पहिलो प्रकार थर्मल इमेजिङ क्यामेरा हो। यी सेन्सरहरूले अज्ञात रूपमा छायाको आनन्द लिइरहेका मानिसहरूको गतिविधि र गतिविधिहरू पत्ता लगाउँछन्।

दोस्रो प्रकारको सेन्सर अप्टिकल फाइबरहरू प्रदर्शनीको सम्पूर्णता मार्फत चलिरहेको छ। यी फाइबरहरूले संरचना वरपरको वातावरणको साथै प्रदर्शनी मुनिको सूक्ष्म-जलवायुको अनुगमन गर्ने जानकारी सङ्कलन गर्दछ। प्रदर्शनीको डेटा नक्साहरू अन्वेषण गर्नुहोस् यहाँ.

यस संरचनाको अविश्वसनीय वास्तविकता यो हो कि "क्यानोपी बढ्नेछ र V&A ईन्जिनियरिङ् सिजनको अवधिमा सङ्कलन गरिएको डेटाको प्रतिक्रियामा यसको कन्फिगरेसन परिवर्तन हुनेछ। आगन्तुकहरूले मण्डपलाई कसरी रोक्छन् अन्ततः क्यानोपी कसरी बढ्छ र नयाँ अवयवहरूको आकारलाई सूचित गर्नुहोस् (भिक्टोरिया र अल्बर्ट)।

भिक्टोरिया र अल्बर्ट संग्रहालयको मंडप भित्र उभिएर, यो स्पष्ट थियो कि संरचना सानो पोखरीको घुमाउरो पछ्याउन विस्तार हुनेछ। मानिसहरूलाई ठाउँ प्रयोग गरेर यसको वास्तुकला निर्धारण गर्न अनुमति दिने सरल तर्क आश्चर्यजनक रूपमा गहिरो थियो।