O co chodzi w tej serii? To kreatywne wyzwania w formie 7-dniowych sprintów projektowych. W ciągu tygodnia muszę przejść przez cały proces – od konceptu, przez modelowanie 3D i rendering, aż po wykonanie co najmniej wstępnego prototypu. Wszytko musi się zamknąć w siedmiu dniach!
Inspiracja
Chciałbym, by rośliny mogły rosnąć wszędzie - nawet w niesprzyjających miejscach. Zamierzam przetestować metodę Kratky, czyli całkowicie pasywną formę hodowli hydroponicznej.
Kratky to prawdopodobnie najprostsza metoda uprawy bezglebowej: sadzonki są po prostu zawieszone nad zbiornikiem zawierającym roztwór wody i odżywek. Korzenie w naturalny sposób sięgają do wody i swobodnie rozwijają się, czerpiąc substancje odżywcze bezpośrednio z wody. Wydaje się aż za proste i czy będzie działać? Przekonamy się.
Pierwszy skic
Zaczynam od wymodelowania podłużnej donicy o szerokości około 30 cm. Nad donicą znajdzie się wygięta listwa z oświetleniem LED. Docelowo myślę o wykonaniu z ceramiki i drewna, ale najpierw wykorzystamy druk 3D. Wszystkie modele 3D powstaną w programie Autodesk Fusion.
Żeby znaleźć proporcje przygotowałem bardzo szybką wizualizację w rozszerzonej rzeczywistości. Niezależnie jakim programem do modelowania 3D byśmy się nie posługiwali, zobaczenie obiektu „na żywo" diametralnie odmienia postrzeganie.
Przygotowanie modelu 3D do wyświetlania w AR jest bardzo proste. Wystarczy eksportować z Fusion model w formacie .usdz i zachować go na urządzeniu z kamerą (np. iPhone lub iPad).
Rewizja Zero
Najwięcej się nauczę, robiąc szybki prototyp i faktycznie sadząc rośliny. W tym przypadku projektuję nie tylko dla człowieka, ale przede wszystkim dla roślin - to one mają być szczęśliwe.
Oświetlenie musi być na odpowiedniej wysokości i dostosowywać się do wzrostu rośliny. Jeśli będzie zbyt wysoko, sadzonki będą rosły wolno lub wytworzą zbyt długie łodygi. Z kolei przy zbyt niskim położeniu istnieje ryzyko przypalenia liści. Mechanizm podnoszenia oświetlenia jest więc tutaj kluczowy.
Wzór ścianek z jednej strony ma być czysto wizualny, z drugiej, ma za zadanie wzmacniać mechaniczne ścianki.
Nasiona rozwijają się w kostkach z włókien kokosa. Wykorzystuję lekko stożkowy kształt kostek, żeby osadzić je w kwadratowych otworach w wieczku donicy.
Drukuję pierwszą wersję donicy i uchwytu. Do uchytu wklejam pasek LED z czerwonymi i niebieskimi diodami. Mechanizm regulacji oświetlenia jest bardzo prowizoryczny - składa się z podłużnego prowadnika i szczeliny w uchwycie. Czy będzie działać - wątpię.
Radość 1000
Mimo że to projekt zrobiony w jedno popołudnie, rezultat sprawił mi ogromną radość. Mikro ogród mieści się idealnie pod monitorem komputera w studiu. Sadzonki bazylii wydają się szczęśliwe i rosną zadziwiająco szybko. Niesamowite, jak odrobina żywej zieleni w miejscu pracy całkowicie zmienia atmosferę.
Rewizja pierwsza
Mam sporo wniosków już na podstawie powyższej próby:
- oświetlenie powinno mieć większy zakres regulacji, aby roślina mogła swobodnie się rozwijać;
- donica może być odrobinę większa, żeby sadzonki miały więcej przestrzeni;
- mechanizm regulacji powinien faktycznie działać;
- ścianki donicy rozwierają się pod naporem wody, więc powinny być grubsze, albo górna krawędź powinna być w jakiś sposób wzmocniona;
- przydałaby się sposób na sprawdzanie poziomu wody i uzupełniania jej bez konieczności podnoszenie wieczka.
/w=3840,quality=90,fit=scale-down)
/w=3840,quality=90,fit=scale-down)
Rączka z oświetleniem nadal przesuwa się po prowadniku, ale tym razem dodaję "ząbki" do regulacji wysokości. Kolejne zmiany to otwór do dolewania wody i bojka ze znacznikiem poziomu wody. Musi być pomarańczowa!
/w=3840,quality=90,fit=scale-down)
Ustawienia druku 3D
Nieoczekiwanym wyzwaniem okazuje się ustawienie odpowiednich parametrów wydruku. Czego bym nie zrobił, drukarka 3D próbuje wypełniać mikro przestrzenie miedzy obrysami, co powoduje mnóstwo niepotrzebnych ruchów głowicy. Eksperymentuję z grubościami ścianek w modelu 3D, ale za każdym razem slicer próbuje wypełniać luki miedzy ścianami.
/w=3840,quality=90,fit=scale-down)
Znacznik poziomu wody będzie osobnym komponentem wkręcanym na gwint do wieczka. Korci mnie, żeby wydrukować to na zasadzie print in place i przy okazji przetestować filament do podpór (Bambu Lab Support for PLA).
Niech rosną!
Nadszedł czas na zasadzenie kolejnej partii sadzonek. LEDy pozostają te same co poprzednio, zmieniam tylko zasilacz. Przekazuję dwa egzemplarze osobom całkowicie zielonym w temacie hydroponiki. To będzie ciekawy test!
Update po tygodniu
Po około tygodniu dostaje dwa bardzo ciekawe zdjęcia.
/w=3840,quality=90,fit=scale-down)
Mimo że sadzonki były podobnej wielkości, w jednym z przypadków rośliny są zdecydowanie większe. Dopilnowałem, żeby w obu wypadkach proporcje odżywek hydroponicznych były identyczne w stosunku do ilości wody. Również ilość światła była taka sama, albo nawet mniejsza w próbie B. Wiec co jest przyczyną takich przyrostów w B?
Największa "wtopa" projektowa pojawia się w zupełnie nieprzewidzianym miejscu. Pasek ledów fabrycznie podklejony jest na aluminiowej listwie. Wspominałem wcześniej, że zmieniłem zasilacz - okazuje się na dużo mocniejszy. Diody świecą jaśniej niż moja Rewizja Zero ale produkują rownież zdecydowanie więcej ciepła. Pasek aluminiowy rozszerza się pod wpływem temperatury i "rozwiera" cały plastikowy element co powoduje, że ząbki regulacji przestają dziać i uchwyt z ledami opada. Najciekawsze jest za to, że obie osoby poradziły sobie niezależnie w identyczny sposób - dodając parę gumek recepturek. Uwielbiam takie prototypy!
Wnioski
Wiele rzeczy trzeba zmienić.
Zakres ruchu oświetlenia, nawet po zmianie jest niewystarczający, bo rośliny szybko rosną powyżej ledów. Mechanizm ponoszenia jest całkowicie do przepracowania. Brakuje koszyków, które ustabilizują roślinę. Podejrzewam, że w którymś momencie kostki wraz z rośliną zaczną po prostu wpadać do wody. Ścianki donicy muszą być grubsze, bo nadal pracują pod naporem wody. Brakuje dyfuzora, ledy są całkowicie na wierzchu. Światło penetruje wydrukowany uchwyt.
Obcowanie z mikro ogrodem na codzień jest bardzo przyjemne, bo z dnia na dzień widać duże przyrosty. Całkiem nieźle funkcjonuje również jako element oświetlenia wnętrza.
Dużo pracy 🥲 ale wyjątkowo przyjemnej. Kolejna wersja już wkrótce.
Dziękuję za uwagę!
Podobał Ci się artykuł? Masz sugestię? Chcesz przyłączyć się do dyskusji?