Штампарије на 3Д штампачу и још 4 инжењерска тренда који ће наш свет учинити бољим местом
мисцеланеа / / January 19, 2022
Једна мајица од паметне тканине ће вас загрејати на хладноћи и расхладити на врућини. А вишеспратне фарме ће уштедети километре њива. Сазнајте како ће други инжењери променити наше животе у блиској будућности.
Тренд 1: Развијање зелених горива како би се смањио ваш угљенични отисак
Прогресивни свет се озбиљно бави преласком на чисте и обновљиве изворе енергије за транспорт. Путеви су пуни електричних возила, али то није довољно за инжењере. Они увелико раде на побољшању мотора на водоник. Зелени водоник се већ сматра главном алтернативом дизел гориву, а научници су пронашли начин да га производе на еколошки прихватљив начин. За то се користи електролиза воде, а енергија неопходна за реакцију долази из обновљивог извора. Метода вам омогућава да се ослободите 830 милиона тона штетне емисије угљен-диоксида годишње.
Многи ауто гиганти већ производе аутомобиле са моторима на водоник. Следеће је авијација. Ербас је активан рад о стварању „зелених” авиона, а у САД планирају да направе прву на свету са посадом
хеликоптер на водоничном гориву. Међутим, стручњаци они кажуда ће „зелени” водоник моћи да се такмичи са својим колегама који нису еколошки прихватљиви не раније него за 10 година. Истовремено, већ су ЕУ, Аустралија, САД и друге земље започео развијати енергију водоника, а Јапан је то учинио државним приоритетом још 2017. године. У овој индустрији, инжењери ће сигурно имати шта да раде.Тренд 2: оптимизација производње хране - вертикалне фарме за поврће и воће
Некада је изградња небодера решила проблем збијености градова. Сада инжењери преносе ову идеју на пољопривреду и предлажу да се фарме граде не у ширину, већ навише - вишеспратнице уместо километара поља. Вертикална пољопривредна фарма је аутоматизовани комплекс са вештачким осветљењем, климатизацијом, грејањем и стерилним ваздухом. Обично постоји затворени систем за наводњавање: можете поново искористити испарену влагу и уштедети до 90% воде. Такво инжењерско чудо омогућиће пољопривреду чак и у центру града. И такође у областима сушне климе и тешким условима крајњег севера.
Воће и поврће са таквих фарми није ништа горе од обичних. А можда и боље: не садрже пестициде и штеточине, јер се у производњи не користе ђубрива и хемикалије. Од стране процене стручњака, до 2025. године вертикалне фарме ће постати норма за велике градове у развијеним земљама. Данас је необична пољопривреда најактивнија развија у САД, Немачкој, Кини и Јапану. Чак је и шеф Амазона Џеф Безос ценио технолошки тренд и пожурио инвестирати у стартапу који ради са вертикалним фармама.
Тренд 3: развој моделирања и рачунарског инжењерства
Конкуренција међу произвођачима расте вртоглавом брзином, процеси у предузећима постају сложенији, трошкови и ризици расту. Рачунарски инжењеринг помаже у одржавању корака са напретком и смањењу трошкова. Ови системи вам омогућавају да дизајнирате дигиталне моделе производа и процеса целог производног циклуса.
Испоставља се да су такве технологије економичније од стварних прототипова - виртуелни модели не захтевају материјале, већ само прорачуне на екрану рачунара. У производњи робе моделовањем се смањује проценат недостатака производа, јер се многе грешке елиминишу у фази пројектовања. Данас се ове технологије успешно користе у машинству, металургији, биомедицини, архитектури, дизајну, па чак и у ваздухопловној индустрији. У октобру прошле године, Елон Муск отворио је четврту Тесла Гигафабрику у Берлину. Планирано је да се издање 500 хиљада аутомобила годишње. Наравно, такве обим производње обезбедиће, између осталог, компјутерски инжењеринг. Иначе, почели су вредни стручњаци овог профила кувати и на руским универзитетима.
Тренд 4: градња зграда са 3Д штампањем
Уз употребу 3Д штампача, постало је могуће градити куће за неколико дана. Највећа зграда на свету "штампана" у Дубаију. Ово је резултат рада стартапа са руским коренима, који је још 2017.саграђен» на сопственом 3Д штампачу кућу од 38 метара у Ступину код Москве за само 24 сата. Површина зграде у УАЕ је 641 квадратни метар страшно у Гинисову књигу рекорда и донео предузетницима милион долара. Према плановима власти Дубаија, до 2030. године четвртина градских зграда биће изграђена помоћу 3Д штампача.
Технологија омогућава смањити трошкове изградње за шест пута, као и смањити отпад на градилишту. У области 3Д штампања зграда, за инжењере је релевантан и други правац - стварање нових материјала. На пример, Универзитет Јужног Велса је успео смислитикако поправити 3Д штампану пластику помоћу ЛЕД зрака. Експерименти су показали да пронађена метода обнавља материјал и, поред тога, чини га јачим. Користан бонус открића је брига за животну средину, јер решење смањује количину пластичног отпада.
Тренд 5: Израда одеће од паметних тканина
Ко би рекао да ће се инжењери озбиљно бавити производњом материјала за одећу. Оптика, метали, проводљиви полимери и друге компоненте замениле су традиционални памук и вуну. На пример, нова синтетика може да апсорбује зној и не постане тешка, а водоотпорне тканине савршено штите од лошег времена - ово никога неће изненадити.
Сада постоји активан развој специјалних - паметних - материјала који су у стању да се прилагоде променама животне средине. На пример, промените боју, „укључите“ водоотпорност, антибактеријска и друга својства. Паметна одећа ће вам помоћи да се не смрзавате на хладноћи и не прегревате на врућини. адаптивно ткиво смислили на Универзитету Мериленд. Реагује на температуру људског тела и одлучује да ли да загреје или охлади тело. Паметне тканине могу чак и да олакшају посао лекарима. Сензори и сензори у таквим материјалима дозволити пратити здравље пацијената и ухватити симптоме одређених болести.
Инжењери чине наш свет бољим и практичнијим. Професија ће у наредним деценијама бити веома тражена, па многи школарци и студенти желе да граде каријеру у овој делатности. Постоје чак и читава такмичења међу будућим инжењерима! Ускоро почиње 10. сезона Међународног инжењерског шампионата ЦАСЕ‑ИН, једног од пројеката Председничке платформе „Русија – земља могућности“. Трајаће 5 месеци, а финале ће бити одржано у мају 2022. године у Москви. „Спортисти“ ће морати да решавају задатке на тему „Индустрија 4.0“.
Регистрација учесника првенства је већ почела. Ученици, студенти и млади специјалисти из било ког региона Русије могу се окушати на такмичењу. Међу наградама су додатни УСЕ бодови, повлашћени услови за упис на постдипломске и мастер програме, као и занимљиве понуде за посао.