Nyomdák 3D nyomtatón és további 4 mérnöki trend, amelyek jobb hellyé teszik világunkat
Vegyes Cikkek / / January 19, 2022
Egy intelligens anyagból készült póló melegen tart a hidegben és hűt a melegben. A többszintes gazdaságok pedig kilométernyi szántót takarítanak meg. Fedezze fel, hogyan változtatják meg más mérnökök az életünket a közeljövőben.
1. trend: Zöld üzemanyagok fejlesztése a szénlábnyom csökkentése érdekében
A progresszív világ komolyan elkötelezett a tiszta és megújuló közlekedési energiaforrásokra való átállásban. Az utak tele vannak elektromos járművekkel, de ez nem elég a mérnökök számára. Erőteljesen dolgoznak a hidrogénmotorok fejlesztésén. A zöld hidrogént már a dízel üzemanyag fő alternatívájának tekintik, és a tudósok megtalálták a módját annak, hogy környezetbarát módon állítsák elő. Ehhez a víz elektrolízisét használják, és a reakcióhoz szükséges energia megújuló forrásból származik. A módszer lehetővé teszi, hogy megszabaduljon 830 millió tonna évi káros szén-dioxid-kibocsátás.
Sok autóóriás már most is gyárt hidrogénmotoros autókat. A következő a repülés. Az Airbus aktív
dolgozó "zöld" repülőgépek megalkotásáról, és az Egyesült Államokban tervezik a világ első emberessé tételét helikopter hidrogén üzemanyagon. Azonban a szakértők azt mondjákhogy a „zöld” hidrogén legkorábban 10 év múlva lesz képes felvenni a versenyt nem környezetbarát társaival. Ugyanakkor az EU, Ausztrália, az USA és más országok már elindult a hidrogénenergia fejlesztésére, Japán pedig már 2017-ben állami prioritássá tette. Ebben az iparágban a mérnököknek biztosan lesz mit tenniük.2. trend: élelmiszertermelés optimalizálása – vertikális zöldség- és gyümölcsgazdaságok
Miután a felhőkarcolók építése megoldotta a városok tömörítésének problémáját. A mérnökök ezt az ötletet most a mezőgazdaságba ültetik át, és azt javasolják, hogy ne szélességben, hanem felfelé építsenek gazdaságokat – többszintes ágyások a kilométeres szántók helyett. A függőleges mezőgazdasági farm egy automatizált komplexum mesterséges világítással, légkondicionálással, fűtéssel és steril levegővel. Általában zárt öntözőrendszer működik: az elpárolgott nedvességet újra felhasználhatja, és akár 90%-ot is megtakaríthat. Egy ilyen mérnöki csoda még a város központjában is lehetővé teszi a gazdálkodást. És a távol-északi száraz éghajlatú és zord körülmények között is.
Az ilyen gazdaságokból származó gyümölcsök és zöldségek nem rosszabbak, mint a hagyományosak. És talán még jobb: nem tartalmaznak peszticideket és kártevőket, mert a gyártás során nem használnak műtrágyát és vegyszereket. Által szakértői értékelések, 2025-re a vertikális farmok a fejlett országok nagyvárosaiban megszokottak lesznek. Ma a szokatlan gazdálkodás a legaktívabb fejlődik az USA-ban, Németországban, Kínában és Japánban. Még az Amazon vezetője, Jeff Bezos is értékelte a technológiai trendet, és sietett befektetni egy olyan startupban, amely vertikális farmokkal dolgozik.
3. irányzat: a modellezés és a számítástechnika fejlesztése
A gyártók közötti verseny rohamosan növekszik, a vállalatok folyamatai egyre összetettebbek, a költségek és a kockázatok nőnek. A számítástechnika segít lépést tartani a fejlődéssel és csökkenti a költségeket. Ezek a rendszerek lehetővé teszik a termékek és folyamatok digitális modelljének tervezését a teljes gyártási ciklusban.
Az ilyen technológiák gazdaságosabbnak bizonyulnak, mint a valódi prototípusok - a virtuális modellekhez nincs szükség anyagokra, csak számításokra van szükség a számítógép képernyőjén. Az áruk előállítása során a modellezés csökkenti a termékhibák százalékos arányát, mivel sok hibát már a tervezési szakaszban kiküszöbölnek. Manapság ezeket a technológiákat sikeresen alkalmazzák a gépészetben, a kohászatban, a biomedicinában, az építészetben, a tervezésben, sőt a repülőgépiparban is. Tavaly októberben Elon Musk megnyitotta a negyedik Tesla Gigafactoryt Berlinben. A tervek szerint kiadás 500 ezer autó évente. Természetesen az ilyen volumenű termelést többek között a számítástechnika biztosítja majd. Mellesleg ennek a profilnak az értékes szakemberei kezdtek szakács és az orosz egyetemeken.
4. trend: épületek építése 3D nyomtatással
A 3D nyomtató használatával néhány nap alatt lehetővé vált házépítés. A világ legnagyobb épülete Dubajban "nyomtatott". Ez egy orosz gyökerekkel rendelkező startup munkájának az eredménye, amely még 2017-ben "épült» saját 3D nyomtatónkon egy 38 méteres házat a Moszkva melletti Stupinóban mindössze 24 óra alatt. Az Egyesült Arab Emírségekben az épület területe 641 négyzetméter szörnyű bekerült a Guinness Rekordok Könyvébe, és egymillió dollárt hozott a vállalkozóknak. A dubai hatóságok tervei szerint 2030-ra a város épületeinek egynegyede 3D nyomtatókkal épül majd fel.
Technológia lehetővé tesz hatszorosára csökkenti az építési költségeket, valamint csökkenti a hulladékot az építkezésen. Az épületek 3D-s nyomtatásának területén egy másik irány is releváns a mérnökök számára - új anyagok létrehozása. Például a Dél-Walesi Egyetem képes volt rá előjön valamivelhogyan lehet 3D-s nyomtatott műanyagot javítani LED-sugarak segítségével. Kísérletek kimutatták, hogy a talált módszer helyreállítja az anyagot, ráadásul meg is erősíti. A felfedezés hasznos bónusza a környezetvédelem, mert a megoldás csökkenti a műanyaghulladék mennyiségét.
5. trend: Ruhakészítés intelligens anyagokból
Ki gondolta volna, hogy a mérnökök komolyan foglalkoznak ruházati anyagok gyártásával. Száloptika, fémek, vezetőképes polimerek és egyéb alkatrészek váltották fel a hagyományos pamutot és gyapjút. Például az új szintetikus anyagok felszívják az izzadságot, és nem nehezednek el, a vízálló szövetek pedig tökéletesen védenek a rossz időjárás ellen - ez senkit sem fog meglepni.
Jelenleg aktívan fejlesztik a speciális - intelligens - anyagokat, amelyek képesek alkalmazkodni a környezeti változásokhoz. Például változtassa meg a színt, „bekapcsolja” a vízállóságot, az antibakteriális és egyéb tulajdonságokat. Az okos ruhák segítenek abban, hogy ne fagyjon meg a hidegben, és ne melegedjen túl a melegben. adaptív szövet eszébe jutott a Marylandi Egyetemen. Reagál az emberi test hőmérsékletére, és eldönti, hogy felmelegíti vagy hűti a testet. Az intelligens anyagok akár az orvosok munkáját is megkönnyíthetik. Érzékelők és érzékelők ilyen anyagokban lehetővé teszi figyelemmel kíséri a betegek egészségi állapotát és elkapja bizonyos betegségek tüneteit.
A mérnökök jobbá és kényelmesebbé teszik világunkat. A következő évtizedekben nagy lesz a kereslet a szakmára, így sok iskolás és diák szeretne ebben az iparágban karriert építeni. Még egész versenyek is vannak a leendő mérnökök között! Hamarosan indul a CASE-IN Nemzetközi Mérnöki Bajnokság 10. szezonja, amely az „Oroszország – Lehetőségek Földje” elnöki platform egyik projektje. 5 hónapig tart, a döntőt 2022 májusában rendezik Moszkvában. A „sportolóknak” az „Ipar 4.0” témával kapcsolatos problémákat kell megoldaniuk.
A bajnokság résztvevőinek regisztrációja már megkezdődött. A versenyen Oroszország bármely régiójából kipróbálhatják magukat tanulók, hallgatók és fiatal szakemberek. A díjak között szerepelnek további USE pontszámok, kedvezményes felvételi feltételek a posztgraduális és mesterképzésekre, valamint érdekes állásajánlatok.