הדפסת בתים במדפסת תלת מימד ועוד 4 טרנדים הנדסיים שיהפכו את העולם שלנו למקום טוב יותר

מגמה 1: פיתוח דלקים ירוקים כדי לעזור להפחית את טביעת הרגל הפחמנית שלך

העולם המתקדם עוסק ברצינות במעבר למקורות אנרגיה נקיים ומתחדשים לתחבורה. הכבישים מלאים בכלי רכב חשמליים, אבל זה לא מספיק למהנדסים. הם עובדים בכוח ובעיקר כדי לשפר מנועי מימן. מימן ירוק כבר נחשב לחלופה העיקרית לדלק סולר, ומדענים מצאו דרך לייצר אותו בצורה ידידותית לסביבה. לשם כך משתמשים באלקטרוליזה של מים, והאנרגיה הדרושה לתגובה מגיעה ממקור מתחדש. השיטה מאפשרת לך להיפטר 830 מיליון טון פליטת פחמן דו חמצני מזיקה בשנה.

ענקיות רכב רבות כבר מייצרות מכוניות עם מנועי מימן. השלב הבא הוא תעופה. איירבוס פועלת באופן פעיל עובד על יצירת מטוסים "ירוקים", ובארצות הברית מתכננים לייצר את המטוס המאויש הראשון בעולם מַסוֹק על דלק מימן. עם זאת, מומחים הם אומריםכי מימן "ירוק" יוכל להתחרות בעמיתיו הלא ידידותיים לסביבה לא לפני 10 שנים. במקביל, האיחוד האירופי, אוסטרליה, ארה"ב ומדינות אחרות כבר

התחיל לפתח אנרגיית מימן, ויפן הפכה אותה לעדיפות מדינה עוד ב-2017. בתעשייה הזו, למהנדסים בהחלט יהיה מה לעשות.

מגמה 2: ייעול ייצור מזון - חוות אנכיות לירקות ופירות

פעם בניית גורדי שחקים פתרה את בעיית הדחיסת הערים. כעת מהנדסים מעבירים את הרעיון הזה לחקלאות ומציעים לבנות חוות לא ברוחב, אלא למעלה - ערוגות רב קומות במקום קילומטרים של שדות. חווה חקלאית אנכית היא מתחם אוטומטי עם תאורה מלאכותית, מיזוג אוויר, חימום ואוויר סטרילי. לרוב ישנה מערכת השקיה סגורה: ניתן לעשות שימוש חוזר בלחות המתאדה ולחסוך עד 90% מהמים. נס הנדסי כזה יאפשר חקלאות גם במרכז העיר. וגם באזורים של אקלים צחיח ותנאים קשים של הצפון הרחוק.

פירות וירקות מחוות כאלה אינם גרועים יותר מאשר מהרגילים. ואולי אפילו טוב יותר: הם אינם מכילים חומרי הדברה ומזיקים, כי בייצור אין שימוש בדשנים וכימיקלים. על ידי הערכות מומחים, עד 2025 חוות אנכיות יהפכו לנורמה עבור ערים גדולות במדינות מפותחות. כיום, חקלאות יוצאת דופן היא הפעילה ביותר מתפתח בארה"ב, גרמניה, סין ויפן. אפילו ראש אמזון, ג'ף בזוס, העריך את המגמה הטכנולוגית ומיהר להשקיע בסטארטאפ שעובד עם חוות אנכיות.

מגמה 3: פיתוח מודלים והנדסת מחשבים

התחרות בין היצרנים גדלה בקצב מסחרר, תהליכים בארגונים הופכים מורכבים יותר, העלויות והסיכונים עולים. הנדסת מחשבים עוזרת לעמוד בקצב ההתקדמות ולהפחית עלויות. מערכות אלו מאפשרות לעצב מודלים דיגיטליים של מוצרים ותהליכים של כל מחזור הייצור.

טכנולוגיות כאלה מתבררות כחסכוניות יותר מאבות טיפוס אמיתיים - מודלים וירטואליים אינם דורשים חומרים, רק חישובים על מסך מחשב. בייצור סחורות, דוגמנות מפחיתה את אחוז הפגמים במוצר, מכיוון שטעויות רבות מבוטלות בשלב התכנון. כיום, טכנולוגיות אלו נמצאות בשימוש מוצלח בהנדסת מכונות, מתכות, ביו-רפואה, אדריכלות, עיצוב ואפילו בתעשייה האווירית. באוקטובר אשתקד פתח אילון מאסק את ה-Tesla Gigafactory הרביעי בברלין. זה מתוכנן ל לְשַׁחְרֵר 500 אלף מכוניות בשנה. כמובן שהיקפי ייצור כאלה יסופקו בין היתר על ידי הנדסת מחשבים. אגב, מומחים יקרי ערך של פרופיל זה התחילו לְבַשֵׁל ובאוניברסיטאות ברוסיה.

מגמה 4: בניית מבנים בהדפסת תלת מימד

בעזרת שימוש במדפסת תלת מימד, ניתן היה לבנות בתים תוך ימים ספורים. הבניין הגדול בעולם "מודפס" בדובאי. זו התוצאה של עבודתו של סטארטאפ עם שורשים רוסיים, שעוד ב-2017 "בנוי» במדפסת תלת מימד משלנו בית 38 מטר בסטופינו ליד מוסקבה תוך 24 שעות בלבד. שטח הבניין באיחוד האמירויות הוא 641 מ"ר, זה מַחרִיד בספר השיאים של גינס והביא ליזמים מיליון דולר. על פי תוכניות שלטונות דובאי, עד שנת 2030 רבע מבנייני העיר ייבנו באמצעות מדפסות תלת מימד.

טֶכנוֹלוֹגִיָה מאפשר להפחית את עלויות הבנייה פי שישה, וכן להפחית את הפסולת באתר הבנייה. בתחום הדפסת תלת מימד של מבנים רלוונטי גם למהנדסים כיוון נוסף - יצירת חומרים חדשים. לדוגמה, אוניברסיטת דרום ויילס הצליחה לבוא עםכיצד לתקן פלסטיק מודפס בתלת מימד באמצעות קרני LED. ניסויים הראו כי השיטה שנמצאה משחזרת את החומר ובנוסף מחזקת אותו. בונוס שימושי של התגלית הוא דאגה לאיכות הסביבה, מכיוון שהפתרון מפחית את כמות פסולת הפלסטיק.

טרנד 5: הכנת בגדים מבדים חכמים

מי היה מאמין שמהנדסים יעסקו ברצינות בייצור חומרים לביגוד. סיבים אופטיים, מתכות, פולימרים מוליכים ורכיבים אחרים החליפו את הכותנה והצמר המסורתיים. לדוגמה, חומרים סינתטיים חדשים יכולים לספוג זיעה ולא להתכבד, ובדים עמידים למים מגנים בצורה מושלמת מפני מזג אוויר גרוע - זה לא יפתיע אף אחד.

כעת יש פיתוח פעיל של חומרים מיוחדים - חכמים - המסוגלים להסתגל לשינויים סביבתיים. לדוגמה, לשנות צבע, "להפעיל" עמידות למים, תכונות אנטיבקטריאליות ואחרות. בגדים חכמים יעזרו לכם לא לקפוא בקור ולא להתחמם יתר על המידה בחום. רקמה מסתגלת העלה רעיון באוניברסיטת מרילנד. הוא מגיב לטמפרטורה של גוף האדם ומחליט אם לחמם או לקרר את הגוף. בדים חכמים יכולים אפילו להקל על עבודתם של הרופאים. חיישנים וחיישנים בחומרים כאלה להתיר לפקח על בריאות החולים ולתפוס את הסימפטומים של מחלות מסוימות.