ELYTRA: Tabiat bizning kelajagimizni qanday shakllantiradi

Bu yozda men butun iyun oyini Yevropa sayohatida o'tkazdim. Tajriba haqiqatan ham bo'ronli sarguzasht bo'lib, insoniyatning deyarli barcha jabhalariga bo'lgan nuqtai nazarimni o'zgartirdi. Dublindan tortib Oslogacha va Drezdendan Parijgacha bo'lgan har bir shaharda har bir shahar taqdim etadigan tarixiy mo''jizalar meni hayratda qoldirdi, lekin men kutmagan narsa shahar hayotining kelajagini ko'rish edi.

Issiq kunlarda Viktoriya va Albert muzeyiga (V&A muzeyi nomi bilan mashhur) tashrif buyurganimda, men istamay ochiq osmon ostidagi pavilyonga kirdim. U erda men V&A doirasidagi tarixiy va antropologik eksponatlardan keskin farq qiluvchi ELYTRA nomli ko'rgazmani ko'rib hayratda qoldim. ELYTRA - samarali, barqaror va jamoat dam olish joylari va arxitekturamizning kelajagini shakllantirishi mumkin bo'lgan muhandislik innovatsiyasi.

ELYTRA nima?

ELYTRA deb nomlangan struktura arxitektorlar Achim Menges va Moritz Dobelmann tomonidan qurilish muhandisi Yan Knippers hamda iqlim muhandisi Tomas Auer bilan hamkorlikda ishlab chiqilgan robototexnika ko'rgazmasidir. Fanlararo ko'rgazma tabiatdan ilhomlangan dizaynlarning texnologiya, muhandislik va arxitekturaga kelajakdagi ta'sirini ko'rsatadi. (Viktoriya va Albert).

Ko'rgazma o'zi qurgan murakkab to'qilgan strukturaning markazi ostida o'tirgan o'chirilgan robotdan iborat edi. Ko'rgazmaning olti burchakli qismlari engil, ammo kuchli va bardoshlidir.

Biomimikriya: nimani bilishingiz kerak

ELYTRA ning har bir qismining olti burchakli tuzilishi Biomimetic Engineering yoki Biomimicry orqali ishlab chiqilgan va takomillashtirilgan. Biomimikriya - bu biologik ilhomlantirilgan dizaynlar va tabiatdan olingan moslashuvlar bilan belgilanadigan soha.

Biomimikriya tarixi juda katta. Miloddan avvalgi 1000-yillarda qadimgi xitoyliklar o'rgimchak ipakdan ilhomlangan sintetik mato yaratishga harakat qilishgan. Leonardo da Vinchi o'zining mashhur uchuvchi apparati chizmalarini loyihalashda qushlardan namuna oldi.

Bugungi kunda muhandislar yangi texnologiya yaratish uchun tabiatga qarashni davom ettirmoqdalar. Gekkonlarning yopishqoq barmoqlari robotning zinapoya va devorlarga ko‘tarilish qobiliyatini ilhomlantiradi. Shark terisi sportchilar uchun aerodinamik past qarshilikli suzish kiyimlarini ilhomlantiradi.

Biomimikriya bu haqiqatan ham fan va texnologiyaning fanlararo va qiziqarli sohasi (Bhushan). The Biomimikriya instituti bu sohani o'rganadi va ishtirok etish yo'llarini beradi.

ELYTRA ning ilhomi

ELYTRA qo'ng'izlarning qotib qolgan bellaridan ilhomlangan. Qo'ng'izlarning elitrasi hasharotning nozik qanotlarini va zaif tanasini himoya qiladi (Hayot ensiklopediyasi). Ushbu qattiq himoya qalqonlari muhandislarni, fiziklarni va biologlarni hayratda qoldirdi.

Qanday qilib bu elytra qo'ng'izning jihozlariga zarar bermasdan, yer atrofida barrel bo'lishiga imkon beradigan darajada kuchli bo'lishi mumkin va bir vaqtning o'zida parvozni davom ettirish uchun etarlicha engil bo'lishi mumkin? Javob ushbu materialning strukturaviy dizaynida yotadi. Elitra sirtining kesmasi shuni ko'rsatadiki, qobiqlar tashqi va ichki yuzalarni bog'laydigan kichik tolali to'plamlardan iborat, ochiq bo'shliqlar esa umumiy og'irlikni kamaytiradi.

Nankin Aeronavtika va Astronavtika universiteti qoshidagi Bio-ilhomlantirilgan tuzilmalar va sirt muhandisligi instituti professori Ce Guo elitraning tabiiy hodisalariga asoslangan strukturaning rivojlanishi haqida batafsil maqola chop etdi. Elitra namunasi va tavsiya etilgan material tuzilishi o'rtasidagi o'xshashliklar hayratlanarli.

Biomimikriyaning afzalliklari

Elytra egalik qiladi "mukammal mexanik xususiyatlar... yuqori intensivlik va qattiqlik kabi"Aslida, bu zararga chidamlilik ELYTRA kabi biomimetik dizaynlarni ham atrof-muhit va iqtisodiyotimiz uchun juda barqaror qiladi.

Masalan, fuqarolik samolyotida tejalgan atigi bir funt og'irlik yoqilg'i sarfini kamaytirish orqali CO2 emissiyasini kamaytiradi. O'sha bir funt material olib tashlansa, bu samolyot narxini 300 dollarga kamaytiradi. Og'irlikni tejovchi biomaterialni kosmik stantsiyaga qo'llashda bir funt 300,000 XNUMX dollardan ko'proq tejamkorlikka aylanadi.

Kabi innovatsiyalar kiritilganda ilm-fan nihoyatda rivojlanishi mumkin Guoning biomateriali mablag'larni yanada samarali taqsimlash uchun qo'llanilishi mumkin (Guo va boshqalar). Aslida, biomimikriyaning o'ziga xos xususiyati uning barqarorlikka qaratilgan harakatlaridir. Ushbu sohaning maqsadlari quyidagilardan iborat: "pastdan yuqoriga qurish, o'z-o'zini yig'ish, maksimallashtirish o'rniga optimallashtirish, bo'sh energiyadan foydalanish, o'zaro changlanish, xilma-xillikni qabul qilish, moslashish va rivojlanish, hayot uchun qulay materiallar va jarayonlardan foydalanish, simbiotik munosabatlar va biosferani yaxshilash.

Tabiat o'z materiallarini qanday yaratganiga e'tibor, texnologiya bizning er bilan tabiiy ravishda birga yashashga imkon beradi va "g'ayritabiiy" texnologiya tufayli dunyomiz qanchalik zarar ko'rganiga e'tiborni qaratadi (Crawford).

ELYTRA samaradorligi va barqarorligiga qo'shimcha ravishda, ko'rgazma rivojlanish qobiliyati tufayli arxitektura va jamoat dam olish maskani kelajagi uchun ulkan salohiyatni namoyish etadi. Tuzilma "javob beruvchi boshpana" deb nomlanuvchi narsa bo'lib, unga ko'plab sensorlar o'rnatilgan.

ELYTRA ikki xil turdagi sensorlarni o'z ichiga oladi, ular uni o'rab turgan dunyo haqida ma'lumot to'plash imkonini beradi. Birinchi turdagi termal tasvir kameralari. Ushbu datchiklar soyada zavqlanadigan odamlarning harakati va faoliyatini anonim tarzda aniqlaydi.

Sensorning ikkinchi turi - bu ko'rgazmaning to'liq qismidan o'tadigan optik tolalar. Ushbu tolalar strukturani o'rab turgan muhit haqida ma'lumot to'playdi, shuningdek, ko'rgazma ostidagi mikroiqlimni kuzatadi. Ko'rgazmaning ma'lumotlar xaritalarini o'rganing Bu yerga.

Ushbu tuzilmaning ajoyib haqiqati shundaki, "to'plangan ma'lumotlarga javoban V&A muhandislik mavsumi davomida kanop o'sib boradi va konfiguratsiyasini o'zgartiradi. Tashrifchilar pavilyonni qanday inhibe qilishlari oxir-oqibat bo'ladi kanopning qanday o'sishi va yangi komponentlarning shakli haqida ma'lumot bering (Viktoriya va Albert).

Viktoriya va Albert muzeyi pavilonining ichida turganida, struktura kichik hovuzning egri chizig'iga qarab kengayishi aniq edi. Odamlarga uning arxitekturasini aniqlash uchun makondan foydalanishga ruxsat berishning oddiy mantig'i hayratlanarli darajada chuqur edi.