Tiskare na 3D printeru i još 4 inženjerska trenda koji će naš svijet učiniti boljim mjestom

Trend 1: Razvijanje zelenih goriva za smanjenje ugljičnog otiska

Progresivni svijet ozbiljno se bavi prelaskom na čiste i obnovljive izvore energije za promet. Ceste su pune električnih vozila, ali inženjerima to nije dovoljno. Oni uvelike rade na poboljšanju vodikovih motora. Zeleni vodik već se smatra glavnom alternativom dizelskom gorivu, a znanstvenici su pronašli način da ga proizvedu na ekološki prihvatljiv način. Za to se koristi elektroliza vode, a energija potrebna za reakciju dolazi iz obnovljivog izvora. Metoda vam omogućuje da se riješite 830 milijuna tona štetne emisije ugljičnog dioksida godišnje.

Mnogi automobilski divovi već proizvode automobile s vodikovim motorima. Sljedeće je zrakoplovstvo. Airbus je aktivan radeći o stvaranju "zelenih" zrakoplova, a u Sjedinjenim Državama planiraju napraviti prvi na svijetu s posadom

helikopter na vodikovo gorivo. Međutim, stručnjaci oni kažuda će se "zeleni" vodik moći natjecati sa svojim kolegama koji nisu ekološki prihvatljivi ne prije nego za 10 godina. U isto vrijeme, EU, Australija, SAD i druge zemlje već su započeo razvijati energiju vodika, a Japan je to stavio državnim prioritetom još 2017. godine. U ovoj industriji inženjeri će sigurno imati što raditi.

Trend 2: optimizacija proizvodnje hrane - vertikalne farme za povrće i voće

Nekada je izgradnja nebodera riješila problem zbijanja gradova. Sada inženjeri tu ideju prenose na poljoprivredu i predlažu izgradnju farmi ne u širinu, već gore - višekatne krevete umjesto kilometara polja. Vertikalna poljoprivredna farma je automatizirani kompleks s umjetnom rasvjetom, klimatizacijom, grijanjem i sterilnim zrakom. Obično postoji zatvoreni sustav za navodnjavanje: možete ponovno iskoristiti isparenu vlagu i uštedjeti do 90% vode. Takvo inženjersko čudo omogućit će poljoprivredu čak i u centru grada. I također u područjima sušne klime i teškim uvjetima na krajnjem sjeveru.

Voće i povrće s takvih farmi nije ništa gore od običnih. A možda i bolje: ne sadrže pesticide i štetnike, jer se u proizvodnji ne koriste gnojiva i kemikalije. Po procjene stručnjaka, do 2025. godine vertikalne farme postat će norma za velike gradove u razvijenim zemljama. Danas je neobična poljoprivreda najaktivnija razvija u SAD-u, Njemačkoj, Kini i Japanu. Čak je i čelnik Amazona Jeff Bezos cijenio tehnološki trend i požurio ulagati u startupu koji radi s vertikalnim farmama.

Trend 3: razvoj modeliranja i računalnog inženjerstva

Konkurencija među proizvođačima raste vrtoglavom brzinom, procesi u poduzećima postaju složeniji, troškovi i rizici rastu. Računalni inženjering pomaže u praćenju napretka i smanjenju troškova. Ovi sustavi omogućuju dizajniranje digitalnih modela proizvoda i procesa cijelog proizvodnog ciklusa.

Pokazalo se da su takve tehnologije ekonomičnije od stvarnih prototipova - virtualni modeli ne zahtijevaju materijale, već samo izračune na zaslonu računala. U proizvodnji robe modeliranjem se smanjuje postotak nedostataka proizvoda, jer se mnoge greške otklanjaju u fazi projektiranja. Danas se ove tehnologije uspješno koriste u strojarstvu, metalurgiji, biomedicini, arhitekturi, dizajnu, pa čak i u zrakoplovnoj industriji. U listopadu prošle godine Elon Musk otvorio je četvrtu Tesla Gigafactory u Berlinu. Planirano je da se oslobađanje 500 tisuća automobila godišnje. Naravno, takve će količine proizvodnje osigurati, između ostalog, računalni inženjering. Usput, započeli su vrijedni stručnjaci ovog profila Kuhati i na ruskim sveučilištima.

Trend 4: gradnja zgrada 3D ispisom

Uz korištenje 3D printera, postalo je moguće graditi kuće u nekoliko dana. Najveća zgrada na svijetu "ispisana" u Dubaiju. Ovo je rezultat rada startupa ruskih korijena, koji je još 2017.izgrađena» na vlastitom 3D printeru kuću od 38 metara u Stupinu kraj Moskve za samo 24 sata. Površina zgrade u UAE je 641 četvorni metar užasno u Guinnessovu knjigu rekorda i poduzetnicima donio milijun dolara. Prema planovima vlasti Dubaija, do 2030. četvrtina gradskih zgrada bit će izgrađena pomoću 3D printera.

Tehnologija dopušta smanjiti troškove izgradnje za šest puta, kao i smanjiti otpad na gradilištu. U području 3D ispisa zgrada, za inženjere je također relevantan još jedan smjer - stvaranje novih materijala. Na primjer, Sveučilište Južnog Walesa je uspjelo dosjetiti sekako popraviti 3D ispisanu plastiku pomoću LED zraka. Eksperimenti su pokazali da pronađena metoda obnavlja materijal i, osim toga, čini ga jačim. Koristan bonus otkrića je briga za okoliš, jer rješenje smanjuje količinu plastičnog otpada.

Trend 5: Izrada odjeće od pametnih tkanina

Tko bi rekao da će se inženjeri ozbiljno baviti proizvodnjom materijala za odjeću. Optika, metali, vodljivi polimeri i druge komponente zamijenili su tradicionalni pamuk i vunu. Na primjer, nova sintetika može apsorbirati znoj i ne postati teška, a vodootporne tkanine savršeno štite od lošeg vremena - to nikoga neće iznenaditi.

Sada postoji aktivan razvoj posebnih - pametnih - materijala koji se mogu prilagoditi promjenama okoliša. Na primjer, promijenite boju, "uključite" vodootpornost, antibakterijska i druga svojstva. Pametna odjeća pomoći će vam da se ne smrznete na hladnoći i ne pregrijete na vrućini. adaptivno tkivo smislili na Sveučilištu u Marylandu. Reagira na temperaturu ljudskog tijela i odlučuje hoće li tijelo zagrijati ili ohladiti. Pametne tkanine mogu čak i olakšati posao liječnicima. Senzori i senzori u takvim materijalima dopustiti pratiti zdravlje pacijenata i uhvatiti simptome određenih bolesti.