B-kod biologiska 3D-skrivare (2 / 10 steg)

Steg 2: Bin är världens första 3D-skrivare

B-kod Biopolymer skrivaren

Först blev jag involverad med tillsats tillverkning omkring tio år sedan i prototyper branschen. Vid den tiden kallade vi det "växer" en del, vilket är ett bra sätt att förmedla detta begrepp, så liknar hur naturen bygger sina saker. Det var idén om växande delar som blev grunden för min utveckling mot en biologisk 3D-skrivare.

Den 3D-skrivare jag har designat tar principerna för additiv tillverkning och skjuter teknologin vidare, mot en mer hållbar och miljövänlig metod för att skriva ut bildar. B-kod är revolutionerande i att utskrifter görs med en biopolymer som är fullt ätbar, biologiskt nedbrytbara och helt hållbar, utan beroende av petroleum, avger ingen kol, och producerar inget avfall.

Med B-kod skrivaren extruderas en biopolymer från ett munstycke, i detta fall biet mun och "dras" i en lång tråd, ett lager deponeras ovanpå en annan och luft botade. Den extruderade biopolymer görs av bivax, en långkedjiga alkohol plast liknar eten, bildat av estrar av fettsyror som utsöndras från körtlar i unga vuxna bin.

Den kemiska formeln av bivax är C15H31COOC30H6I och innehåller över 300 enskilda kemiska komponenter, inklusive palmitat, palmitoleate, oleat estrar och lång kedja alifatiska alkoholer. Denna biopolymer liknar andra tidiga termoplaster som används av människor för mer giftiga och svårnedbrytbara petroleumbaserade plaster kom till användning, inbegripet latex, shellac, guttaperka, horn och sköldpadd. Bina ut i hexagoner med en 2mm avvikelse, dessa hexagoner deformeras gradvis in i cirklar. Hexagon och cirkel formerna är ingen slump, utan resultatet av miljontals år av försök och misstag genom evolutionen, dessa former att vara det mest effektiva och starkaste användning av material på grund av sin draghållfasthet och en minskad total yta. Detta gör att honeycomb att hålla mer än 50 gånger sin egen vikt i honung, pollen och bin.

Bina arbete med hjälp av en enkel logik liknande koder används i moderna datorer, inklusive binär kod, om-så uttalanden, och gå till uttalanden. Jag kallar denna uppsättning instruktioner B-kod.

Uppsättningen feedback signaler att snabb bin börja bygga kam inkluderar utlösare som en nektar flöde, när det finns nektar överstiger efterfrågan av befolkningen, och att befolkningen börjar växa till följd av de extra resurserna. Den första signalen en nektar flöde är trängseln, ett ja eller nej binära utdata. En ja utgång resulterar i nästa uppsättning val och de bestäms av en uppsättning program som är mycket deterministiska och svårt att ändra. Avståndet till närmaste kam, djup för cell- och cellbredd bestäms av algoritmer som genereras av måtten på bina själva, en verkligt Vitruvian arkitektur. Utrymmet mellan kammar är lika med avståndet ett bi kan nå från där hon står, kallas Bee-space. Cellbredd bestäms av bin mäta med sina underarmar och djupet av celler bestäms av Queenlength, längden på drottningens buken.

Byggnaden kam är bara en av många uppgifter utförs av bin, som tar på olika uppgifter som gillen, dessa gillen formbara och avgörs av faktorer som ålder, tillgängliga resurser, och befolkningen.

Unga bin vars jobb det är att formuläret vax skalor, konsumera rikligt med honung för att producera biopolymerer från de långa fettsyrorna av bearbetade honung. Binas vax körtlar finns under plåtar som bildar den ventrala skölden ett bi buk exoskelett, kallas sternites. Flytande vax är sköt ur dessa körtlar på plåtar under exoskelett, och sedan stämplat skala former innan lufttorkning. Dessa märkskyltar kallas speglar.

Vax är klar och färglös, 3 mm i diameter och 1 mm tjock, och de blir ogenomskinlig efter bin masticate skalor med sina Underkäkar. Bivax är hanterbart vid en temperatur mellan 91 och 97 grader Fahrenheit och bikupor förs normalt på 92-93 grader, särskilt där barnaskaran höjs. När bina behöver göra ändringar i kupan, de helt enkelt remasticate och reformera gamla kam och generera nya Kupan konfigurationer som behövs.

Tänk på detta: bina bygga sina hem, plantskolor och fabriker från en biologisk plast som tillverkas av sin egen kropp, med sin egen kroppstemperatur och kroppens kemi, med ett material som är återanvändbara och utgör ingen efterfrågan på andra ekologiska system eller resurser. Honeycomb är nästan färglös när först bildades, men med tiden det tar på mer färg med oxidation, bee livscykel verksamhet och kontakt med pollen korn.