Метеостанции, напечатанные на 3D-принтере: больше науки за меньшие деньги

Исследователи обнаружили, что недорогая система мониторинга с деталями, напечатанными на 3D-принтере, и недорогими датчиками может быть столь же точной, что и коммерческие приборы

Метеостанции, напечатанные на 3D-принтере: больше науки за меньшие деньги

Установленные по всей Земле метеостанции, состоящие из приборов и датчиков, отслеживают показатели, которые формируют наши местные прогнозы погоды. Эти системы не просто погодные мониторы, они также являются мощным инструментом для исследований в областях от сельского хозяйства до производства возобновляемой энергии.

Коммерческие метеостанции могут стоить тысячи долларов, что ограничивает как их доступность, так и объем климатических данных, которые могут быть собраны. Но появление 3D-печати и дешевых датчиков позволило построить метеостанцию ​​за несколько сотен долларов. Могут ли эти недорогие костюмное версии работать так же хорошо, как их более дорогие аналоги?

Ответ — да — до определенного момента, по словам исследователей, которые протестировали метеостанцию, напечатанную на 3D-принтере, в Оклахоме. Адам К. Тайзен, специалист по атмосфере и Земле из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE), возглавил проект, в ходе которого в течение восьми месяцев сравнивали печатную станцию ​​со станцией коммерческого уровня, чтобы убедиться, насколько она точна и насколько хорошо она противостояла стихии.

Метеостанции, напечатанные на 3D-принтере: больше науки за меньшие деньги

В трехмерной печати цифровые модели используются для создания физических объектов на лету. Его невысокая стоимость и возможность печатать детали в любом месте, могли бы помочь увеличить количество этих станций, помогая осуществлять сбор данных в отдаленных районах и обучать будущих исследователей.

Команда из Университета Оклахомы следовала указаниям и схемам с открытым исходным кодом, разработанным в рамках инициативы 3D-Printed Automatic Weather Station (3D-PAWS) при Университетской корпорации атмосферных исследований, чтобы напечатать более 100 частей метеостанции. Вместо использования полимолочной кислоты , которая чаще используется в 3D-печати, они обратились к акрилонитрилстиролакрилату, типу пластиковой нити, которая считается более прочной на открытом воздухе. В сочетании с недорогими датчиками детали, напечатанные на 3D-принтере, создают основу для этих новых систем, которые в ходе предыдущих экспериментов инициатива 3D-PAWS установила как перспективные.

Хотя система, напечатанная на 3D-принтере, начала показывать признаки неисправности примерно через пять месяцев после начала эксперимента — датчик относительной влажности подвергся коррозии и вышел из строя, а некоторые детали в конечном итоге вышли из строя или сломались — ее измерения были на одном уровне с показателями на станции коммерческого класса в Oklahoma Mesonet.

В ходе эксперимента недорогие датчики точно измеряли температуру, давление, дождь, УФ-излучение и относительную влажность. За исключением пары инструментов, пластик выдерживал погоду в Оклахоме с середины августа 2018 года до середины апреля следующего года, в период, когда наблюдались сильные ливни, снег и температуры от 14 до 104°F (- От 10 до 40°C). Анемометр, напечатанный на 3D-принтере, который измеряет скорость ветра, не работал так же хорошо, но его можно частично улучшить за счет лучшего качества печати.

Проект, которым руководили студенты из Университета Оклахомы, подтвердил как точность 3D-печатной метеостанции, так и ее ценность как образовательного инструмента.

Читайте также

Ядро Земли миллиарды лет отдает водород в мантию

Ядро Земли миллиарды лет отдает водород в мантию

Учёные опровергли 60-летнюю теорию о влиянии гравитации на квантовый мир

Учёные опровергли 60-летнюю теорию о влиянии гравитации на квантовый мир

Учёные выяснили, почему люди слышат музыку, которой на самом деле нет

Учёные выяснили, почему люди слышат музыку, которой на самом деле нет

ИИ открыл тайны британского мореплавания

ИИ открыл тайны британского мореплавания

Сахар в красном мясе повышает риск диабета на 63%

Сахар в красном мясе повышает риск диабета на 63%

Ежедневное употребление черники может влиять на настроение

Ежедневное употребление черники может влиять на настроение

Гигантская кувшинка Victoria colombiana видна из космоса из-за размера листьев

Гигантская кувшинка Victoria colombiana видна из космоса из-за размера листьев

Учёные обнаружили, что мозг готовится к прикосновениям и изображениям ещё до их появления

Учёные обнаружили, что мозг готовится к прикосновениям и изображениям ещё до их появления

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

ИИ научился прогнозировать выживаемость онкобольных по фотографии

ИИ научился прогнозировать выживаемость онкобольных по фотографии

Microsoft обвинили в превращении рабочего стола Windows 11 в рекламную площадку

Microsoft обвинили в превращении рабочего стола Windows 11 в рекламную площадку

Samsung может отказаться от быстрой памяти в Galaxy S27 Ultra из-за роста цен

Samsung может отказаться от быстрой памяти в Galaxy S27 Ultra из-за роста цен

Unitree представила UniUni — систему, которая позволяет управлять целой группой роботов с помощью ИИ

Unitree представила UniUni — систему, которая позволяет управлять целой группой роботов с помощью ИИ