Mencetak rumah pada printer 3D dan 4 tren teknik lainnya yang akan membuat dunia kita menjadi tempat yang lebih baik
Miscellanea / / January 19, 2022
Satu T-shirt yang terbuat dari smart fabric akan membuat Anda tetap hangat di cuaca dingin dan sejuk di cuaca panas. Dan pertanian bertingkat akan menghemat kilometer ladang. Cari tahu bagaimana insinyur lain akan mengubah hidup kita dalam waktu dekat.
Tren 1: Mengembangkan bahan bakar hijau untuk membantu mengurangi jejak karbon Anda
Dunia progresif secara serius terlibat dalam transisi ke sumber energi bersih dan terbarukan untuk transportasi. Jalanan dipenuhi dengan kendaraan listrik, tetapi ini tidak cukup untuk para insinyur. Mereka bekerja dengan kekuatan dan utama untuk meningkatkan mesin hidrogen. Hidrogen hijau sudah dianggap sebagai alternatif utama untuk bahan bakar diesel, dan para ilmuwan telah menemukan cara untuk memproduksinya dengan cara yang ramah lingkungan. Untuk melakukan ini, elektrolisis air digunakan, dan energi yang diperlukan untuk reaksi berasal dari sumber terbarukan. Metode ini memungkinkan Anda untuk menyingkirkan 830 juta ton emisi karbon dioksida berbahaya per tahun.
Banyak raksasa mobil sudah memproduksi mobil dengan mesin hidrogen. Selanjutnya adalah penerbangan. Airbus secara aktif bekerja tentang pembuatan pesawat "hijau", dan di Amerika Serikat mereka berencana untuk membuat pesawat berawak pertama di dunia helikopter pada bahan bakar hidrogen. Namun, para ahli mereka bilangbahwa hidrogen "hijau" akan mampu bersaing dengan rekan-rekannya yang tidak ramah lingkungan tidak lebih awal dari dalam 10 tahun. Pada saat yang sama, UE, Australia, AS, dan negara-negara lain sudah dimulai untuk mengembangkan energi hidrogen, dan Jepang menjadikannya prioritas negara pada tahun 2017. Dalam industri ini, para insinyur pasti memiliki sesuatu untuk dilakukan.
Tren 2: Optimalisasi produksi pangan - pertanian vertikal untuk sayuran dan buah-buahan
Setelah pembangunan gedung pencakar langit memecahkan masalah pemadatan kota. Sekarang para insinyur mentransfer ide ini ke pertanian dan menyarankan untuk membangun pertanian tidak dalam luas, tetapi di atas - tempat tidur bertingkat alih-alih ladang berkilo-kilometer. Pertanian pertanian vertikal adalah kompleks otomatis dengan pencahayaan buatan, AC, pemanas, dan udara steril. Biasanya ada sistem irigasi tertutup: Anda dapat menggunakan kembali uap air yang menguap dan menghemat hingga 90% air. Keajaiban teknik seperti itu akan memungkinkan pertanian bahkan di pusat kota. Dan juga di daerah beriklim kering dan kondisi yang keras di Utara Jauh.
Buah-buahan dan sayuran dari pertanian semacam itu tidak lebih buruk dari yang biasa. Dan mungkin bahkan lebih baik: mereka tidak mengandung pestisida dan hama, karena pupuk dan bahan kimia tidak digunakan dalam produksi. Oleh penilaian ahli, pada tahun 2025 pertanian vertikal akan menjadi norma bagi kota-kota besar di negara maju. Hari ini, pertanian yang tidak biasa paling aktif berkembang di Amerika Serikat, Jerman, Cina dan Jepang. Bahkan kepala Amazon, Jeff Bezos, menghargai tren teknologi dan bergegas menginvestasikan dalam startup yang bekerja dengan pertanian vertikal.
Tren 3: perkembangan pemodelan dan teknik komputer
Persaingan di antara produsen tumbuh dengan kecepatan yang sangat tinggi, proses di perusahaan menjadi lebih kompleks, biaya dan risiko meningkat. Teknik komputer membantu mengikuti kemajuan dan mengurangi biaya. Sistem ini memungkinkan Anda untuk merancang model digital produk dan proses dari seluruh siklus produksi.
Teknologi semacam itu ternyata lebih ekonomis daripada prototipe nyata - model virtual tidak memerlukan bahan, hanya perhitungan di layar komputer. Dalam produksi barang, pemodelan mengurangi persentase cacat produk, karena banyak kesalahan dihilangkan pada tahap desain. Saat ini, teknologi ini berhasil digunakan dalam teknik mesin, metalurgi, biomedis, arsitektur, desain, dan bahkan dalam industri kedirgantaraan. Pada Oktober tahun lalu, Elon Musk membuka Tesla Gigafactory keempat di Berlin. Direncanakan untuk melepaskan 500 ribu mobil setahun. Tentu saja, volume produksi seperti itu akan disediakan, antara lain, oleh teknik komputer. Omong-omong, spesialis berharga dari profil ini dimulai memasak dan di universitas-universitas Rusia.
Tren 4: membangun gedung dengan pencetakan 3D
Dengan menggunakan printer 3D, menjadi mungkin untuk membangun rumah dalam hitungan hari. Bangunan terbesar di dunia "dicetak" di Dubai. Ini adalah hasil kerja dari sebuah startup dengan akar Rusia, yang kembali pada tahun 2017 “dibuat» dengan printer 3D kami, sebuah rumah setinggi 38 meter di Stupino dekat Moskow hanya dalam 24 jam. Luas bangunan di UEA adalah 641 meter persegi, it mengerikan dalam Guinness Book of Records dan membawa pengusaha satu juta dolar. Menurut rencana otoritas Dubai, pada tahun 2030 seperempat bangunan kota akan dibangun menggunakan printer 3D.
Teknologi memungkinkan mengurangi biaya konstruksi hingga enam kali lipat, serta mengurangi limbah di lokasi konstruksi. Di bidang pencetakan bangunan 3D, arah lain juga relevan untuk insinyur - pembuatan bahan baru. Misalnya, University of South Wales mampu datang dengancara memperbaiki plastik cetak 3D menggunakan sinar LED. Eksperimen telah menunjukkan bahwa metode yang ditemukan mengembalikan material dan, di samping itu, membuatnya lebih kuat. Bonus penemuan yang bermanfaat adalah kepedulian terhadap lingkungan, karena solusinya mengurangi jumlah sampah plastik.
Tren 5: Membuat pakaian dengan kain pintar
Siapa sangka para insinyur akan serius terlibat dalam produksi bahan untuk pakaian. Serat optik, logam, polimer konduktif, dan komponen lainnya telah menggantikan kapas dan wol tradisional. Misalnya, sintetis baru dapat menyerap keringat dan tidak menjadi berat, dan kain tahan air melindungi dengan sempurna dari cuaca buruk - ini tidak akan mengejutkan siapa pun.
Sekarang ada pengembangan aktif bahan khusus - pintar - yang mampu beradaptasi dengan perubahan lingkungan. Misalnya, mengubah warna, "menghidupkan" tahan air, antibakteri, dan sifat lainnya. Pakaian pintar akan membantu Anda untuk tidak membeku dalam cuaca dingin dan tidak terlalu panas dalam panas. jaringan adaptif datang dengan di Universitas Maryland. Ia bereaksi terhadap suhu tubuh manusia dan memutuskan apakah akan menghangatkan atau mendinginkan tubuh. Kain pintar bahkan dapat mempermudah pekerjaan dokter. Sensor dan sensor dalam bahan tersebut mengizinkan memantau kesehatan pasien dan menangkap gejala penyakit tertentu.
Insinyur membuat dunia kita lebih baik dan lebih nyaman. Profesi ini akan sangat diminati dalam beberapa dekade mendatang, sehingga banyak anak sekolah dan pelajar ingin membangun karir di industri ini. Bahkan ada seluruh kompetisi di antara para insinyur masa depan! Musim ke-10 Kejuaraan Teknik Internasional CASE‑IN, salah satu proyek dari platform Kepresidenan “Rusia – Tanah Peluang”, akan segera dimulai. Ini akan berlangsung 5 bulan, dan final akan diadakan pada Mei 2022 di Moskow. "Atlet" harus menyelesaikan masalah dengan topik "Industri 4.0".
Pendaftaran peserta kejuaraan sudah dimulai. Murid, pelajar, dan spesialis muda dari wilayah mana pun di Rusia dapat mencoba kompetisi ini. Di antara hadiahnya adalah skor USE tambahan, kondisi preferensial untuk masuk ke program pascasarjana dan master, serta tawaran pekerjaan yang menarik.