Painotalot 3D-tulostimella ja 4 muuta suunnittelutrendiä, jotka tekevät maailmasta paremman paikan
Miscellanea / / January 19, 2022
Yksi älykkäästä kankaasta valmistettu T-paita pitää sinut lämpimänä kylmässä ja viileänä helteessä. Ja monikerroksiset maatilat säästävät kilometrejä peltoja. Ota selvää, kuinka muut insinöörit muuttavat elämäämme lähitulevaisuudessa.
Trendi 1: Vihreiden polttoaineiden kehittäminen hiilijalanjälkesi pienentämiseksi
Edistyksellinen maailma on vakavasti sitoutunut siirtymään puhtaisiin ja uusiutuviin energialähteisiin liikenteessä. Tiet ovat täynnä sähköajoneuvoja, mutta tämä ei riitä insinööreille. He työskentelevät voimalla parantaakseen vetymoottoreita. Vihreää vetyä pidetään jo nyt dieselpolttoaineen päävaihtoehtona, ja tutkijat ovat löytäneet tavan tuottaa sitä ympäristöystävällisellä tavalla. Tätä varten käytetään veden elektrolyysiä ja reaktioon tarvittava energia tulee uusiutuvasta lähteestä. Menetelmän avulla voit päästä eroon 830 miljoonaa tonnia haitallisia hiilidioksidipäästöjä vuodessa.
Monet autojättiläiset valmistavat jo vetymoottorilla varustettuja autoja. Seuraavaksi vuorossa on lentoliikenne. Airbus toimii aktiivisesti
työskentelee "vihreiden" lentokoneiden luomisesta, ja Yhdysvalloissa he suunnittelevat tekevänsä maailman ensimmäisen miehitetyn lentokoneen helikopteri vetypolttoaineella. Asiantuntijat kuitenkin he sanovatettä "vihreä" vety pystyy kilpailemaan ei-ympäristöystävällisten kollegojensa kanssa aikaisintaan 10 vuoden kuluttua. Samaan aikaan EU, Australia, USA ja muut maat ovat jo alkoi vetyenergian kehittämiseen, ja Japani teki siitä valtion painopistealueen vuonna 2017. Tällä alalla insinööreillä on varmasti tekemistä.Trendi 2: elintarviketuotannon optimointi - vertikaaliset vihannes- ja hedelmätilat
Kun pilvenpiirtäjien rakentaminen ratkaisi kaupunkien tiivistymisongelman. Nyt insinöörit siirtävät tämän ajatuksen maatalouteen ja ehdottavat tilojen rakentamista ei leveyteen, vaan ylöspäin - monikerroksisia sänkyjä kilometrien peltojen sijaan. Pystysuora maataloustila on automatisoitu kokonaisuus, jossa on keinovalaistus, ilmastointi, lämmitys ja steriili ilma. Yleensä käytössä on suljettu kastelujärjestelmä: voit käyttää uudelleen haihtunutta kosteutta ja säästää jopa 90 % vedestä. Tällainen tekniikan ihme mahdollistaa maanviljelyn jopa kaupungin keskustassa. Ja myös Kaukopohjolan kuivilla ilmasto- ja ankarilla alueilla.
Tällaisten tilojen hedelmät ja vihannekset eivät ole huonompia kuin tavallisilta. Ja ehkä vielä parempi: ne eivät sisällä torjunta-aineita ja tuholaisia, koska tuotannossa ei käytetä lannoitteita ja kemikaaleja. Tekijä: asiantuntijoiden arvioita, vuoteen 2025 mennessä vertikaalisista maatiloista tulee normi kehittyneiden maiden suurissa kaupungeissa. Nykyään epätavallinen viljely on aktiivisinta kehittyy Yhdysvalloissa, Saksassa, Kiinassa ja Japanissa. Jopa Amazonin johtaja Jeff Bezos arvosti teknologista kehitystä ja kiirehti sijoittaa startupissa, joka toimii vertikaalisten tilojen kanssa.
Suuntaus 3: mallinnuksen ja tietokonetekniikan kehittäminen
Valmistajien välinen kilpailu kasvaa huimaa vauhtia, yritysten prosessit monimutkaistuvat, kustannukset ja riskit kasvavat. Tietotekniikka auttaa pysymään kehityksen mukana ja alentamaan kustannuksia. Näiden järjestelmien avulla voit suunnitella digitaalisia malleja tuotteista ja prosesseista koko tuotantosyklin ajan.
Tällaiset tekniikat osoittautuvat taloudellisempia kuin todelliset prototyypit - virtuaaliset mallit eivät vaadi materiaaleja, vain laskelmia tietokoneen näytöllä. Tavaran tuotannossa mallinnus vähentää tuotevirheiden prosenttiosuutta, koska monet virheet poistetaan suunnitteluvaiheessa. Nykyään näitä tekniikoita käytetään menestyksekkäästi koneenrakennuksessa, metallurgiassa, biolääketieteessä, arkkitehtuurissa, suunnittelussa ja jopa ilmailuteollisuudessa. Viime vuoden lokakuussa Elon Musk avasi neljännen Teslan Gigafactoryn Berliinissä. On suunniteltu vapauttaa 500 tuhatta autoa vuodessa. Tietysti tällaiset tuotantomäärät saadaan muun muassa tietotekniikan avulla. Muuten, tämän profiilin arvokkaat asiantuntijat alkoivat kokki ja venäläisissä yliopistoissa.
Trendi 4: rakennusten rakentaminen 3D-tulostuksella
3D-tulostimen avulla talojen rakentaminen tuli mahdolliseksi muutamassa päivässä. Maailman suurin rakennus "painettu" Dubaissa. Tämä on tulosta venäläisiä juuria omaavan startupin työstä, joka jo vuonna 2017 "rakennettu» omalla 3D-tulostimellamme 38 metrin talo Moskovan lähellä sijaitsevaan Stupinoon vain 24 tunnissa. Yhdistyneiden arabiemiirikuntien rakennusala on 641 neliömetriä kamalaa Guinnessin ennätysten kirjaan ja toi yrittäjille miljoona dollaria. Dubain viranomaisten suunnitelmien mukaan vuoteen 2030 mennessä neljännes kaupungin rakennuksista rakennetaan 3D-tulostimilla.
Tekniikka sallii vähentää rakennuskustannuksia kuusinkertaisesti ja vähentää jätettä rakennustyömaalla. Rakennusten 3D-tulostuksen alalla insinööreille on tärkeä myös toinen suunta - uusien materiaalien luominen. Esimerkiksi Etelä-Walesin yliopisto pystyi keksiäkuinka korjata 3D-tulostettua muovia LED-säteillä. Kokeet ovat osoittaneet, että löydetty menetelmä ennallistaa materiaalia ja lisäksi vahvistaa sitä. Löydön hyödyllinen lisä on huoli ympäristöstä, sillä ratkaisu vähentää muovijätteen määrää.
Trendi 5: Vaatteiden valmistus älykkäistä kankaista
Kuka olisi uskonut, että insinöörit ryhtyisivät vakavasti vaatteiden materiaalien tuotantoon. Kuituoptiikka, metallit, johtavat polymeerit ja muut komponentit ovat korvanneet perinteisen puuvillan ja villan. Esimerkiksi uudet synteettiset materiaalit voivat imeä hikeä eikä tulla raskaaksi, ja vedenpitävät kankaat suojaavat täydellisesti huonolta säältä - tämä ei yllätä ketään.
Nyt kehitetään aktiivisesti erityisiä - älykkäitä - materiaaleja, jotka pystyvät mukautumaan ympäristön muutoksiin. Esimerkiksi vaihtaa väriä, "ottaa käyttöön" vedenkestävyys, antibakteeriset ja muut ominaisuudet. Älykkäät vaatteet auttavat sinua olemaan jäätymättä kylmässä ja olemaan ylikuumenematta helteessä. adaptiivinen kudos keksi Marylandin yliopistossa. Se reagoi ihmiskehon lämpötilaan ja päättää lämmittääkö vai jäähdyttääkö kehoa. Älykkäät kankaat voivat jopa helpottaa lääkäreiden työtä. Anturit ja anturit tällaisista materiaaleista sallia seurata potilaiden terveyttä ja havaita tiettyjen sairauksien oireita.
Insinöörit tekevät maailmasta paremman ja mukavamman. Ammatin kysyntä tulee olemaan suuri tulevina vuosikymmeninä, joten monet koululaiset ja opiskelijat haluavat rakentaa uraa tällä alalla. Tulevien insinöörien joukossa on jopa kokonaisia kilpailuja! CASE-IN International Engineering Championshipin 10. kausi, yksi presidentin alustan "Venäjä – mahdollisuuksien maa" projekteista, alkaa pian. Se kestää 5 kuukautta ja finaali pidetään toukokuussa 2022 Moskovassa. "Urheilijoiden" on ratkaistava ongelmia aiheesta "Teollisuus 4.0".
SM-kisojen osallistujien ilmoittautuminen on jo alkanut. Oppilaat, opiskelijat ja nuoret asiantuntijat kaikilta Venäjän alueilta voivat kokeilla taitojaan kilpailussa. Palkintojen joukossa ovat USE-pisteet, edulliset jatko- ja maisteriohjelmiin pääsyehdot sekä mielenkiintoiset työtarjoukset.