Печатници на 3D принтер и още 4 инженерни тенденции, които ще направят света ни по-добро място
разни / / January 19, 2022
Една тениска, изработена от елегантен плат, ще ви стопли в студа и ще ви стопи в жегата. А многоетажните ферми ще спестят километри ниви. Разберете как други инженери ще променят живота ни в много близко бъдеще.
Тенденция 1: Разработване на зелени горива за намаляване на въглеродния отпечатък
Прогресивният свят е сериозно ангажиран с прехода към чисти и възобновяеми енергийни източници за транспорта. Пътищата са пълни с електрически превозни средства, но това не е достатъчно за инженерите. Те работят с всички сили за подобряване на водородните двигатели. Зеленият водород вече се смята за основна алтернатива на дизеловото гориво и учените са намерили начин да го произвеждат по екологично чист начин. За да направите това, се използва електролиза на вода, а енергията, необходима за реакцията, идва от възобновяем източник. Методът ви позволява да се отървете от 830 милиона тона вредни емисии на въглероден диоксид годишно.
Много автомобилни гиганти вече произвеждат автомобили с водородни двигатели. Следва авиацията. Airbus действа активно
работещ за създаването на "зелени" самолети, а в САЩ планират да направят първия в света пилотиран хеликоптер на водородно гориво. Въпреки това експертите те казватче „зеленият“ водород ще може да се конкурира със своите неекологични аналози не по-рано от 10 години. В същото време ЕС, Австралия, САЩ и други страни вече са започна за разработване на водородна енергия, а Япония го направи държавен приоритет още през 2017 г. В тази индустрия инженерите определено ще имат какво да правят.Тенденция 2: оптимизиране на производството на храни - вертикални ферми за зеленчуци и плодове
След като строителството на небостъргачи реши проблема с уплътняването на градовете. Сега инженерите пренасят тази идея в селското стопанство и предлагат да се строят ферми не в ширина, а нагоре - многоетажни легла вместо километри ниви. Вертикална земеделска ферма е автоматизиран комплекс с изкуствено осветление, климатизация, отопление и стерилен въздух. Обикновено има затворена напоителна система: можете да използвате повторно изпарената влага и да спестите до 90% от водата. Такова инженерно чудо ще позволи земеделие дори в центъра на града. А също и в райони със сух климат и сурови условия на Далечния север.
Плодовете и зеленчуците от такива ферми не са по-лоши от обикновените. И може би дори по-добре: те не съдържат пестициди и вредители, тъй като торове и химикали не се използват в производството. от експертни оценки, до 2025 г. вертикалните ферми ще станат норма за големите градове в развитите страни. Днес необичайното земеделие е най-активно се развива в САЩ, Германия, Китай и Япония. Дори ръководителят на Amazon Джеф Безос оцени технологичната тенденция и побърза инвестирам в стартъп, който работи с вертикални ферми.
Тенденция 3: развитие на моделирането и компютърното инженерство
Конкуренцията между производителите нараства с главоломно темпо, процесите в предприятията стават все по-сложни, разходите и рисковете нарастват. Компютърното инженерство помага да бъдете в крак с напредъка и да намалите разходите. Тези системи ви позволяват да проектирате цифрови модели на продукти и процеси от целия производствен цикъл.
Такива технологии се оказват по-икономични от реалните прототипи - виртуалните модели не изискват материали, а само изчисления на екрана на компютъра. При производството на стоки моделирането намалява процента на дефектите на продукта, тъй като много грешки се елиминират на етапа на проектиране. Днес тези технологии се използват успешно в машиностроенето, металургията, биомедицината, архитектурата, дизайна и дори в аерокосмическата индустрия. През октомври миналата година Илон Мъск откри четвъртата Tesla Gigafactory в Берлин. Планирано е да освобождаване 500 хиляди коли годишно. Разбира се, такива обеми на производство ще бъдат осигурени, наред с други неща, чрез компютърно инженерство. Между другото, започнаха ценни специалисти от този профил готвач и в руските университети.
Тенденция 4: изграждане на сгради с 3D печат
С използването на 3D принтер стана възможно да се строят къщи за броени дни. Най-голямата сграда в света "отпечатана" в Дубай. Това е резултат от работата на стартъп с руски корени, който още през 2017 г.построен» на собствен 3D принтер 38-метрова къща в Ступино близо до Москва само за 24 часа. Застроената площ в ОАЕ е 641 кв.м ужасен в Книгата на рекордите на Гинес и донесе на предприемачите милион долара. Според плановете на дубайските власти до 2030 г. една четвърт от сградите на града ще бъдат построени с помощта на 3D принтери.
технология позволява намаляване на разходите за строителство шест пъти, както и намаляване на отпадъците на строителната площадка. В областта на 3D принтирането на сгради за инженерите е актуално и друго направление - създаването на нови материали. Например, Университетът на Южен Уелс успя идва скак да ремонтирате 3D отпечатана пластмаса с помощта на LED лъчи. Експериментите показват, че намереният метод възстановява материала и освен това го прави по-здрав. Полезен бонус от откритието е грижата за околната среда, тъй като решението намалява количеството пластмасови отпадъци.
Тенденция 5: Изработване на дрехи от умни материи
Кой би си помислил, че инженерите ще се занимават сериозно с производството на материали за облекло. Оптични влакна, метали, проводими полимери и други компоненти заменят традиционните памук и вълна. Например, новата синтетика може да абсорбира потта и да не натежава, а водоустойчивите тъкани перфектно предпазват от лошо време - това няма да изненада никого.
Сега има активно развитие на специални - интелигентни - материали, които са в състояние да се адаптират към промените в околната среда. Например променете цвета, „включете“ водоустойчивост, антибактериални и други свойства. Умните дрехи ще ви помогнат да не замръзнете в студа и да не прегреете в жегата. адаптивна тъкан измислих в университета на Мериленд. Той реагира на температурата на човешкото тяло и решава дали да затопли или охлади тялото. Умните тъкани дори могат да улеснят работата на лекарите. Сензори и сензори в такива материали позволява наблюдават здравето на пациентите и улавят симптомите на определени заболявания.
Инженерите правят нашия свят по-добър и по-удобен. Професията ще бъде много търсена през следващите десетилетия, така че много ученици и студенти искат да изградят кариера в тази индустрия. Има дори цели състезания сред бъдещите инженери! Скоро ще стартира 10-ият сезон на Международния инженерен шампионат CASE‑IN, един от проектите на президентската платформа „Русия – земя на възможностите“. Той ще продължи 5 месеца, а финалът ще се проведе през май 2022 г. в Москва. „Спортистите“ ще трябва да решават задачи на тема „Индустрия 4.0“.
Регистрацията на участниците в шампионата вече започна. Ученици, студенти и млади специалисти от всеки регион на Русия могат да опитат ръцете си в състезанието. Сред наградите са допълнителни точки от USE, преференциални условия за прием в следдипломни и магистърски програми, както и интересни предложения за работа.