JCN: Vector Equilibrium Food Computerkonzept - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Wir eröffnen mit dem Trailer zum kommenden Video "JCN and the Astronauts; an Epic Tale of Food and Fun in Outer Space".

Was ich aus dem Projekt Videokonferenzen mitgenommen habe ist, dass wir uns auf Raumkonzepte konzentrieren und SPASS haben sollen! Ich habe einen Ball…

Ich gehe diese Bemühungen mit einem eher nicht mechanistisch entwickelten Ansatz an. Ich mache oft Kunstwerke als Ergänzung zu all meinen Projekten und Bemühungen. Ein anderer Ansatz bringt oft frische Ideen und Inspiration. Geduld mit mir hier.

Mein Hobby ist die Gartenarbeit. Ich bin schon seit einiger Zeit dabei. Ich schreibe auch eine originelle Methodik des Gärtnerns namens "Fractal Farming". Aber als Bio-Gärtner musste ich weit und breit lesen, um einen Überblick darüber zu bekommen, was einen Weltraumgarten wachsen lassen könnte. Es ist ganz anders. Vor allem, wenn man die Epigenetik bedenkt.

Ich habe zwei erklärte Ziele. Zuerst das Gewicht so gering wie möglich halten. Nutzlast ist alles. Das Gesamtgewicht des Projekts beträgt A: Light Cage, 1331 Gramm, B: Root Ball 48 Gramm, C: Wassersäule 256 Gramm und D: Power 1500 Gramm. Das Gesamtgewicht der Nutzlast beträgt nur 3135 Gramm; fast die Hälfte davon geht ans Netzteil! Ansonsten fordere ich mich selbst heraus, so viele Methoden und Maschinen zu nutzen, die mir in meinem Makerspace zur Verfügung stehen.

Dies ist ein Eintrag auf professionellem Niveau.

Lieferungen:

Materialien

(2) BTF-Lighting WS2811 Adressierbarer LED-Streifen Ultra Bright 5050 SMD RGB 60 LED/m 20 Pixel/m 5 Meter DC12V IP65 Silikonbeschichtung Wasserdicht

(1) LightingWill 10er-Pack V-förmiges LED-Aluminium-Kanalsystem 1 Meter eloxiertes schwarzes Eckmontageprofil. Zuschnitt auf 24 Längen von 300 mm.

(2) BTF-Beleuchtung DC12V 6A 72W Kunststoff-Netzteil

(2) BTF-Beleuchtung WS2811 DC5-12V 14keys Wireless RF Controller

(1) SmartDevil Kleiner persönlicher USB-Schreibtischventilator

(1) Zerone USB Donuts Mini Mist Floating Befeuchter

(1) Terrafaser Hanf Wachstumsmatte 40er Pack 5"x5"

(1) Gorilla-Packband und Doppelklebeband.

Schritt 1: 2D-Raumkonzepte

Der Begriff „Raumkonzept“bedeutet für einen Architekten etwas ganz Besonderes. Diese Analysemethode leitet die Hand eines Designers in der Entwicklung der konzeptionellen Phase. Oft bleiben diese unsichtbaren Konstruktionslinien unsichtbar und doch sind sie da und geben dem, was sonst grenzenlos wäre, eine Form. Auch natürliche Formen folgen ihren eigenen Kraftlinien, die die Komplexität, die wir wahrnehmen, Lügen strafen.

Solche Methoden sind ein guter Ausgangspunkt.

Ansonsten stellt das Grunddiagramm die Wasser-/Nährstoffquelle in den Mittelpunkt; enthalten in einem luftigen "Wurzelballen". Die Salatpflanzen wachsen nach außen und in Richtung des regulierten Lichts.

Schritt 2: 3D-Raumkonzepte

Die 3D-Konzeptdiagramme sind ebenfalls einfach, direkt und miteinander verbunden. Durch das Abschneiden des angegebenen Cubes werden Zonen von bedienten und bedienenden Bereichen erstellt. Die Ecke "Bits" reserviert Bereiche für Wasserspeicher, Elektronik, Robotik und Sensoren in der zukünftigen Entwicklung.

Der abgestumpfte Würfel wird Kuboktaeder genannt. Dieser archimedische Feststoff war aus vielen Gründen die Lieblingsform von Buckminster Fuller. Er hat es sogar in Vector Equilibrium umbenannt. Am wertvollsten für diese Bemühungen ist die Tatsache, dass das Kuboktaeder perfekt die am dichtesten gepackten Instanzen von Sphäroiden enthält; 12 Kugeln packen sich am engsten um eine zentrale Kugel. Die Grenzen von 500 x 500 x 500 mm dieser Zuweisung ermöglichen eine Standardeinheit von 150 mm bis 175 mm; was für unsere Zwecke perfekt ist.

Die zentrale Kugel ist ein Ideal, das auf einem 3D-Drucker nicht einfach zu drucken ist. Wir können jedoch die imaginären Ebenen verwenden, die zwischen jeder der Kugeln tangential sind, um ein Polyeder zu erzeugen, das als rhombisches Dodekaeder bezeichnet wird und 12 Seiten hat. Diese Form ist für den 3D-Druck mit einer einzigen Wandstärke möglich; besonders wenn man die Oberfläche zinnen.

Schließlich bildet das Abschneiden des rhombischen Dodekaeders einen Würfel. Und wir sind wieder am Anfang in einer anderen Größenordnung.

Schritt 3: Bewässerungskonzept für die erdnahe Umlaufbahn

Offensichtlich ist der Mittelpunkt des Würfels ein Punkt von großer Bedeutung. Die NASA kommentiert oft, dass Wasser sich nicht wie Wasser im Weltraum verhält. Ich würde argumentieren, dass Wasser im Weltraum perfekt wirkt. Machen wir Sinn und nutzen wir diese Tatsache kreativ zu unseren Gunsten. Das Aufblasen oder Entleeren eines Wasserballs am Mittelpunkt wäre eine einfache Sache. Injizieren Sie es mit Nährstoffen nach Bedarf. Setzen Sie einen Piezo-Ultraschallbefeuchter/Zerstäuber mit etwa 1,7 MHz ein. Dadurch wird die Oberfläche des Wasserballs in Mikrotröpfchen von etwa 3-5 Mikrometern zerstäubt, was ideal für die Wurzelaufnahme ist. Dies funktioniert sehr gut bei Salat, der ein leichtes Futter ist und weniger Nährstoffe benötigt. Zu viel Nährstoff in Lösung kann Ultraschallvernebler verstopfen.

Ich hatte die Idee, dies zu erkunden, indem ich eine Person vor mir beim Dampfen in einem Auto beobachte. Der Dampf füllte die Autokabine vollständig aus; Jeder Winkel und Winke.

Ich sehe die Wassersäule als einen Stapel toroidförmiger Formen. Ein Dyson-Lüfter, ein bürstenloser Motor, ein Kugellagerzapfen und ein Ultraschallvernebler.

Schritt 4: Terrestrisches Bewässerungskonzept

Das terrestrische Konzept für die Bewässerung ist ziemlich das gleiche wie für den Weltraum; außer dass es natürlich die Schwerkraft berücksichtigen muss. Als solcher muss der Wasserball enthalten sein. Und das Gesamtgewicht von Wurzelballen, 12 Pflanzen und Turmkonstruktion muss ausgelegt werden.

Schritt 5: Wurzelballenkonzept

Der Wurzelballen, der in einwandigem PLA (Vasenmodus) in 3D gedruckt wird, ist extrem leicht! Beim Öffnen der Löcher mit einem Dremmel ist jedoch Vorsicht geboten, da der kompostierbare Kunststoff ziemlich spröde ist. Das Pflanzsubstrat kann aus verschiedenen Materialien bestehen. Ich werde Hanfmatten und Scheuerpads der Marke 3M ausprobieren. Ich werde 3 oder 4 Kleckse Agar auftragen und die Salatsamen mit der Spitze nach unten in den klaren Nährstoff stecken. Der Agar füttert den frühen Samen, klebt ihn an das Pad und hält ihn unabhängig von der Ausrichtung an Ort und Stelle. Ich hoffe es klappt!

Die Wurzeln wachsen in das Pad hinein und weiter in die Wurzelkammer. Die Wurzeln werden zuerst gefördert, aber schon bald werde ich Beleuchtungsprotokolle verwenden, um die Blattentwicklung zu fördern.

Schritt 6: Lichtkäfig-Konzept

Der Lichtkäfig ist ein recht sinnvolles Gerät. Es verfügt über 12 3D-Harz-gedruckte Anschlüsse. Ich nenne sie Bärtierchen. Es gibt auch 24 identische 300mm LED-Eckkanäle aus Aluminium als Holme. Diese Holme wirken strukturell auf der Erde, bieten aber auch eine wertvolle Wärmesenke für die LEDs.

Beachten Sie, dass das Kuboktaeder als aus 4 Sechsecken zusammengesetzt angesehen werden kann. Nutzen Sie diese Tatsache, wenn Sie überlegen, wie Sie Ihre LEDs am besten installieren. Betrachten Sie es als Herausforderung. Ich habe zwei 5-Meter-Läufe von ultrabriten dimmbaren programmierbaren LED-Streifen bei 12 V verwendet. Ich kann sie dazu bringen, fast alles zu tun.

Beachten Sie, dass sich das "Kreuz" der Holme direkt über jeder der Pflanzen befindet. Die meiste Lichtquelle befindet sich über dem Kopf. Weniger Licht sorgt für Licht von den Seiten.

Beachten Sie auch, dass die Scheitelpunkte des Wurzelballens die offensten Stellen zwischen den Pflanzen sind. Dies wäre der ideale Ort, um bei Bedarf zukünftige Mikrolüfter zu platzieren.

Schritt 7: Leichte Käfigkonstruktion

Es sollte ziemlich offensichtlich sein, wie man den Lichtkäfig zusammenbaut. 24 Holme und 12 Eckverbinder. Zwei der Anschlüsse sind mit Öffnungen bedruckt, um die Stromversorgung auf eine anschauliche Weise zu leiten.

Ich empfehle auch, einen Reisekoffer zu bauen, der als Leitfaden, Unterstützung und Beschützer dient. Das Gehäuse hat Innenmaße von 500x500x500mm und wird außerhalb des Projektumfangs betrachtet. Es ist optional, aber ich denke, dass es eine gute Idee ist.

Wenn das Design fertig ist, werde ich alles zusammenkleben. Der Moment, in dem Verbindungen halten sollten. Aber vorerst werden die Holme und Verbinder von Gorilla-Packband zusammengehalten. Das Klebeband auf der Rückseite der LEDs ist nutzlos. Streifen Sie es ab. Ich verwende Tupfer Gorilla-Doppelklebeband, um die Lichtstreifen an Ort und Stelle zu halten.

Schritt 8: Stützelemente

Hier sind Fotos von meiner Lüfter- und Luftbefeuchter-Teststation und meinem Arbeitsplatz.

Schritt 9: Schlussfolgerungen

Ich bin so ziemlich bereit, mit dem Pflanzenanbau zu beginnen.

Ich werde nie glücklich oder fertig mit der Gestaltung der Growbox sein. Es ist absichtlich so konzipiert, dass Teile entfernt, ersetzt und modifiziert werden.

Es gibt noch viel Raum für Verbesserungen. Und für die Ergänzung von Elektronik, Sensoren, Automatisierung und Robotik. KI auch.

Meine eigene Forschung passt gut zu diesem Projekt. Diesen Monat gründe ich ein F&E-Unternehmen mit Schwerpunkt auf Architekturtechnologien, AG-Technologie, Laser-Mapping und -Projektion sowie Deep-Space-Strukturen. Ich habe Konzepte für eine Venus-Höhensonde und eine autonome "Gewächshausstruktur", die am Erde-Mond-Lagrange-Punkt L5 geparkt werden soll.

Die NASA erlaubt eine faire Verwendung ihrer Materialien, solange das Fleischbällchen-Logo nicht verwendet wird.