Fågelholkar i undervisningen

Bygg fågelholkar i träslöjden, och använd dem i undervisningen i fler ämnen!

Fågelholkar i träslöjden

Förutom att det är en bra slöjduppgift så kan man göra något spännande och intressant biologi- och teknikprojekt av det också.
Eleverna kan sätta upp fågelholkarna runt skolan och förse dem med olika sensorer och kamera för att övervaka, logga och undersöka om och när det flyttar in fåglar i dem, samt lite annan information som temperatur, luftfuktighet och lufttryck.
Man kan t ex använda sig av Micro:bit eller Raspberry Pi med lämpliga sensorer till (t ex envirobit från Pimoroni eller
Enviro till Raspberry Pi).
Det data som loggas kan även användas i matematikundervisningen för att sammanställa till tabeller, olika typer av diagram och grafer och för att beräkna medelvärden m.m.

Här är en lista på fåglar som häckar i holkar och kan tänkas bygga bo i en observationsholk:

Vanligast:
Talgoxe
Behöver hål med minst 32 mm diameter.
På vintern används holkarna som vindskydd när talgoxarna ska sova.

Blåmes
Behöver 28 mm diameter.

Svartvit flugsnappare 
Behöver ca 30 mm diameter.

Stare
Behöver 50 mm diameter.

Mindre vanliga:
Rödstjärt
Vill gärna ha 50 mm diameter.

Pilfink
Behöver ca 35 mm diameter.

Gråsparv
Vill gärna ha 45-50 mm diameter.

Nötväcka
Behöver ca 30 mm diameter men använder helst holkar med 50 mm hål som den då murar igen till lagom storlek. Bottenytans kant bör vara 15 cm.

Göktyta
Behöver 32 mm diameter. Ganska sällsynt. Vill ha mycket djup holk (40 cm mellan hål och botten).

Talltita
Behöver 30 mm diameter. Bara i eller nära barrskog. Svår att få att häcka i holk. Den vill hacka ut bohålet själv. Fyll holken med sågspån upp till ingångshålet så kan fåglarna tömma den och sedan bygga sitt bo.

Svartmes
Behöver 28 mm diameter. Bara i eller nära barrskog. Vill ha en holk nära marken, helst i knähöjd.

Tofsmes
Behöver 28 mm diameter. Bara i eller nära barrskog.

Lappmes
Behöver 30 mm diameter. Bara i eller nära barrskog med inslag av björk och endast i nordligaste Sverige.

Halsbandsflugsnappare 
Behöver ca 30 mm diameter. Endast på Öland och Gotland.

Tornsvala
(tornseglare) Behöver 45 mm diameter. Ganska svår att få att häcka i holk. Häckar i vanliga holkar mest i norra Sverige. Helst ska holken i så fall sättas upp liggande, men specialholkar kan också användas. Viktigast är att holkarna placeras högt så att fåglarna kan låta sig falla en bit för att få luft under vingarna vid utflygningen. Det får inte heller finnas trädgrenar eller andra hinder framför ingångshålen.

Trädkrypare
Bara i eller nära skog. Behöver speciell holk av tjärpapp eller trä med smalt springformat ingångshål på sidan. Springan skall vara 25—30 mm bred och 50—100 mm lång.

Entita
Behöver 28 mm diameter.

Klicka här för en guide hur man bygger en luftkvalitetsmätarstation med Raspberry Pi.

Källa: Nationellt resurscentrum för biologi och bioteknik. https://bioresurs.uu.se/myller/stad/stadutou_holk1_1.htm

Faktakoll på världen med data från Our World in Data

Our World in Data hittar du data med tabeller och över 3000 diagram inom nästan 300 olika områden. Allt är open source och fritt att använda.
Ett perfekt ställe att gå till för att faktakolla hur saker och ting ser ut och förhåller sig i världen. Ypperlig källa för att källkritiskt granska påstående om t ex utsläpp, demografisk utveckling, politik, undervisning i olika länder m.m.
Det finns även specifika sidor för lärare mer anpassat och paketerat material som kan användas direkt i undervisningen.

Hål i solceller förvandlar dem till transparenta fönster

transparent solar cell

Stansning av hål i opaka solceller förvandlar dem till transparenta fönster.
Bild från Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST)

Dina kontorfönster kan snart ersättas med solpaneler, eftersom forskare har hittat ett enkelt sätt att göra den gröna tekniken transparent. Tricket är att stansa små hål i dem som är så nära varandra att vi ser dem som tydliga.

Solpaneler kommer att vara avgörande för att öka upptaget av solenergi i städer, säger Kwanyong Seo vid Ulsan National Institute of Science and Technology, Sydkorea.

Det beror på att takutrymmet förblir relativt fast medan fönsterutrymmet växer när byggnader blir högre. ”Om vi ​​applicerar transparenta solceller på fönster i byggnader kan de generera enorma mängder elkraft varje dag,” säger Seo.

Problemet med de senaste utvecklade transparenta solcellerna är att de ofta är mindre effektiva. De tenderar också att ge ljuset som passerar genom dem en röd eller blå nyans.

För att övervinna detta söker många forskare efter nya material att bygga transparenta solceller med. Seo och hans kollegor ville dock utveckla transparenta solceller från det mest använda materialet, kristallina kiselskivor, som finns i cirka 90 procent av solcellerna över hela världen.

De tog 1 centimeter kvadratceller gjorda av kristallint kisel, som är helt ogenomskinligt, och sedan stansade små hål i dem för att släppa igenom ljuset.

Hålen är 100 mikrometer i diameter, omkring storleken på ett mänskligt hår, och de släpper igenom 100 procent av ljuset utan att ändra färg.

Den fasta delen av cellen absorberar fortfarande allt ljus som träffar den, vilket resulterar i en hög effektomvandlingseffektivitet på 12 procent. Detta är väsentligt bättre än de 3 till 4 procent som andra transparenta celler har uppnått, men är fortfarande lägre än 20 procent effektiviteten som de bästa helt ogenomskinliga cellerna som för närvarande finns på marknaden.

Under de kommande åren hoppas Seo och hans kollegor att utveckla en solcell som har en effektivitet på minst 15 procent. För att kunna sälja dem på marknaden måste de också utveckla en elektrod som är transparent.

Journalreferens: Joule, DOI: 10.1016 / j.joule.2019.11.008

Läs mer: https://www.newscientist.com/article/2226881-punching-holes-in-solar-cells-turns-them-into-transparent-windows/#ixzz67zpgKIl2

Ekonomifaktas Interaktiva Elsimulator

Här får du möjlighet att bestämma över Sveriges elproduktion. Utmaningen ligger i att ha tillräckligt med effekt när efterfrågan är som störst och att samtidigt hålla koll på miljökonsekvenserna. Du bygger – du bestämmer!

https://www.ekonomifakta.se/Fakta/Energi/Elsimulator/

Hur hanteras import/export?

Simulatorn räknar med att tillfälliga överskott exporteras som vid behov importeras senare.

Varje megawatt (MW) elproduktionskapacitet kan bara användas av ett land åt gången. Riktigt kalla dagar skapar ofta brist också i våra grannländer så varje land behöver tillräckligt med kapacitet för att klara effekttoppar.

Räknar ni med energibesparingar?

Vi räknar med dagens elbehov. I framtiden kan behovet av el både öka och minska.

Effektivare användning av elenergi ger ökad ekonomisk konkurrenskraft vilket leder till ekonomisk tillväxt som i sin tur historiskt sett alltid gett högre efterfrågan på el.

Räknar ni med lagring av el?

Vi har inte räknat med lagring av el i nuvarande versionen av Simulatorn.

Ett energilager skapar energiförluster på motsvarande 25 procent vilket gör att mer energi behöver produceras än om ett energilager inte används.

Räknar ni med smarta elnät?

Nej, men införande av smarta elnät ändrar grundläggande inte på våra beräkningar.

Solenergi har ingen tillgänglig effekt?

Tillgänglig effekt i simulatorn beräknas vid tidpunkten då efterfrågan på el är som störst. I Sverige inträffar detta kalla dagar mellan klockan 7-8 på förmiddagen. Eftersom solen inte har gått upp vid denna tidpunkt på vintern kan solpaneler inte producera någon ström då.

Så har vi räknat

Här kommer en beskrivning av hur vi har räknat ut effekt, energi och energiöverskott.

Effekt

Effekten är ett mått på energiproduktionskapaciteten hos en elproduktionsanläggning. Effekten kan delas upp i tre delar.

  1. Installerad effekt
  2. Medeleffekt
  3. Minsta tillgängliga effekt

Installerad effekt (Watt) är helt enkelt den högsta effekt som produktionsanläggningen kan producera. Medeleffekt beräknas genom att ta energiproduktionen (Wh) för en viss period (exempelvis ett år) och dela med antalet timmar för perioden (ett år är 365×24=8760 timmar).

Minsta tillgängliga effekt är den effekt som sannolikt finns tillgängligt vid tidpunkten för den högsta elförbrukningen. I Sverige inträffar den högsta elförbrukningen ungefär klockan 7 på morgonen under kalla vinterdagar.

För att beräkna tillgängligheten för olika kraftslag används Svenska Kraftnäts årliga balansrapport. Det högsta effektbehovet vid en normalvinter är 26 700 MW men vid en s.k. tioårsvinter kan effektbehovet uppgå till 27 700 MW. Tabellen nedan visar prognosen för installerad effekt vid årsskiftet 2019/20 (Svenska Kraftnät). Notera också att vi räknar bort den delen av gaskraften som ingår i störningsreserven (ca 1360 MW):

KraftslagInstallerad effektTillgänglig effektTillgänglighetsgrad
Vattenkraft16 31813 40082%
Kärnkraft7 7106 93990%
Solkraft74500%
Vindkraft9 64886811%
Gasturbiner21919790%
Gasturbiner i störningsreserven1 35800%
Olje-/kolkondens91382290%
Olje-/kolkondens otillgängligt för marknaden52000%
Mottryck/kraftvärme4 6223 53677%
Mottryck/kraftvärme otillgängligt för marknaden45000%
Summa40 50325 762

Kolkraft och solenergi

I våra beräkningar gör vi bedömningen att kolkraft har motsvarande tillgänglighet som kärnkraft och gasturbiner nämligen 90%. För solenergi har vi valt att noll procent finns tillgängligt när effektbehovet vintertid är som störst. I Malmö går solen upp klockan 08:30 och går ner 15:37 vid midvintersolståndet den 21 december. Högst effektbehov uppstår vintertid före åtta och efter sexton då det alltså i hela Sverige fortfarande är mörkt.

  • Kolkraft, 90% tillgänglig effekt.
  • Solenergi, 0% tillgänglig effekt.

Svenska Kraftnät räknar med att det under vintern 2019/2020 finns 745 MW installerad solenergi i Sverige.

Beräkning av reglerkraft

När vi beräknar energi så startar vi först med hypotesen att alla anläggningar med låga produktionskostnader körs så mycket som möjligt. All produktion i icke-styrbara produktionsanläggningar som överstiger årsmedelproduktionen antas gå på export. Vind och sol i det nordiska elsystemet är ofta korrelerat så därför går det inte att importera just dessa kraftslag senare i obegränsad omfattning. Begränsningen till medeleffekten bedöms ändå vara generöst tilltaget.

Elbehov minus produktion utan reglerkraft minus export ger alltså behovet av reglerkraft.

Vattenkraften antas kunna användas fullt ut som reglerkraft även om det i genom vattendomar och andra fysiska begränsningar i praktiken inte är möjligt. När vattenkraften inte räcker till kan gasturbiner eller annan reglerkraft köras under begränsad tid. Reservanläggningar som vissa gasturbiner och oljekondenskraftverk beräknas köras i försumbar omfattning. Kärnkraft och kolkraft, när den finns, beräknas köras så många timmar som möjligt (ca 8 000 timmar per år).

Förenklingar

Simulatorn är tänkt att ge en känsla för begreppen installerad effekt, tillgänglig effekt och relationen till total energiproduktion. Vi tar inte hänsyn till följande saker

  • Överföringsförluster
  • Begränsningar i elnätet
  • Begränsningar i vattenkraftens reglerförmåga
  • Bara delvis tagit hänsyn till begränsningar för import/export

Dessa avgränsningar har gjorts för att göra simulatorn enkel att använda och ge största möjliga förståelse utan avkall på trovärdigheten i det större perspektivet.

Bränsle

Bränsleåtgång enligt följande tabell:

ProduktionstypBränsle (gram/kWh)Källa
Kärnkraft0.005Vattenfall
Kolkraft379IEA
Oljekondens331Novator
Bioeldad kraftvärme1000Novator
Naturgas187EPA

Vindkraft, solenergi, och vattenkraft beräknas inte använda något bränsle.

Avfall

Kärnkraft genererar vid produktion avfall i form av använt kärnbränsle. Kolkraft och bioeldade kraftverk genererar fast avfall i form av aska.

ProduktionstypAvfall (gram/kWh)Källa
Kärnkraft0.005Vattenfall
Kolkraft37Novator
Bioeldad kraftvärme15Novator

Övriga produktionsslag antas ha lågt eller inget fast avfall.

Koldioxid CO2

Alla produktionsslag ger upphov till koldioxidutsläpp vid byggnation, bränsleutvinning, drift, rivning, etc. Utsläpp beräknas enligt livcykelmodellen. I första hand har vi använt Vattenfalls beräkningar och i andra hand valt andra källor. Koldioxidutsläpp i simulatorn beräknas enligt följande tabell

ProduktionstypKoldioxidutsläpp (gram/kWh)Källa
Kärnkraft5Vattenfall
Kolkraft881IEA
Oljekondens993Novator
Bioeldad kraftvärme15Vattenfall
Naturgas515EPA
Vindkraft15Vattenfall
Vattenkraft9Vattenfall
Solenergi46Wikipedia

Vattenkraft potential

Källa: SMHI Vattenkraft orörda älvar, Potential totalt (TWh) 35 Nyttjande tid (h) 4000 Fördelat på fyra älvar baserat på flöden ger följande potential per älv.

ÄlvFlöde (m3/s)ProcentEnergi (TWh)Effekt (MW)
Torneälven38835%12.45 662
Kalixälven29527%9.44 292
Piteälven16715%5.32 420
Vindelälven24923%7.93 607
Summa1 099100%3515 981

Mer om elnät

Elnät används för att distribuera el från elproducenter till konsumenter. Kostnaden för elnäten beror i huvudsak på två faktorer, avstånd mellan produktion och konsumtion och hur effektivt elledningarna utnyttjas (kapacitetsfaktor).

Ett elnät med korta avstånd mellan produktion och konsumtion ger ett relativt billigare elnät jämfört med ett elnät med långa avstånd.

Långa avstånd ger också betydande överföringsförluster. En tumregel är att 6-10 procent av elen förloras per 1000 km i en 400 kilovolt högspänningsledning.

Enligt världsbanken är de genomsnittliga förluster för svenska elnätet 7 procent eller ungefär 10 TWh vilket är jämförbart med vindkraftens produktion 2013.

Ett elnät med korta avstånd och hög utnyttjandegrad per ledning är därför avgörande för att hålla kostnaderna och överföringsförlusterna så låga som möjligt.

För en vanlig elkund är elnätskostnaderna inte sällan högre än kostnaden för själva elen (elhandelskostnaden).

Programmera biologiska celler – nästa mjukvarurevolution

The next software revolution – programming biological cells

00:04
The second half of the last century was completely defined by a technological revolution: the software revolution. The ability to program electrons on a material called silicon made possible technologies, companies and industries that were at one point unimaginable to many of us, but which have now fundamentally changed the way the world works. The first half of this century, though, is going to be transformed by a new software revolution: the living software revolution. And this will be powered by the ability to program biochemistry on a material called biology. And doing so will enable us to harness the properties of biology to generate new kinds of therapies, to repair damaged tissue, to reprogram faulty cells or even build programmable operating systems out of biochemistry. If we can realize this — and we do need to realize it — its impact will be so enormous that it will make the first software revolution pale in comparison.

01:11
And that’s because living software would transform the entirety of medicine, agriculture and energy, and these are sectors that dwarf those dominated by IT. Imagine programmable plants that fix nitrogen more effectively or resist emerging fungal pathogens, or even programming crops to be perennial rather than annual so you could double your crop yields each year. That would transform agriculture and how we’ll keep our growing and global population fed. Or imagine programmable immunity, designing and harnessing molecular devices that guide your immune system to detect, eradicate or even prevent disease. This would transform medicine and how we’ll keep our growing and aging population healthy.

01:59
We already have many of the tools that will make living software a reality. We can precisely edit genes with CRISPR. We can rewrite the genetic code one base at a time. We can even build functioning synthetic circuits out of DNA. But figuring out how and when to wield these tools is still a process of trial and error. It needs deep expertise, years of specialization. And experimental protocols are difficult to discover and all too often, difficult to reproduce. And, you know, we have a tendency in biology to focus a lot on the parts, but we all know that something like flying wouldn’t be understood by only studying feathers. So programming biology is not yet as simple as programming your computer. And then to make matters worse, living systems largely bear no resemblance to the engineered systems that you and I program every day. In contrast to engineered systems, living systems self-generate, they self-organize, they operate at molecular scales. And these molecular-level interactions lead generally to robust macro-scale output. They can even self-repair.

03:07
Consider, for example, the humble household plant, like that one sat on your mantelpiece at home that you keep forgetting to water. Every day, despite your neglect, that plant has to wake up and figure out how to allocate its resources. Will it grow, photosynthesize, produce seeds, or flower? And that’s a decision that has to be made at the level of the whole organism. But a plant doesn’t have a brain to figure all of that out. It has to make do with the cells on its leaves. They have to respond to the environment and make the decisions that affect the whole plant. So somehow there must be a program running inside these cells, a program that responds to input signals and cues and shapes what that cell will do. And then those programs must operate in a distributed way across individual cells, so that they can coordinate and that plant can grow and flourish.

03:59
If we could understand these biological programs, if we could understand biological computation, it would transform our ability to understand how and why cells do what they do. Because, if we understood these programs, we could debug them when things go wrong. Or we could learn from them how to design the kind of synthetic circuits that truly exploit the computational power of biochemistry.

04:25
My passion about this idea led me to a career in research at the interface of maths, computer science and biology. And in my work, I focus on the concept of biology as computation. And that means asking what do cells compute, and how can we uncover these biological programs? And I started to ask these questions together with some brilliant collaborators at Microsoft Research and the University of Cambridge, where together we wanted to understand the biological program running inside a unique type of cell: an embryonic stem cell. These cells are unique because they’re totally naïve. They can become anything they want: a brain cell, a heart cell, a bone cell, a lung cell, any adult cell type. This naïvety, it sets them apart, but it also ignited the imagination of the scientific community, who realized, if we could tap into that potential, we would have a powerful tool for medicine. If we could figure out how these cells make the decision to become one cell type or another, we might be able to harness them to generate cells that we need to repair diseased or damaged tissue. But realizing that vision is not without its challenges, not least because these particular cells, they emerge just six days after conception. And then within a day or so, they’re gone. They have set off down the different paths that form all the structures and organs of your adult body.

05:51
But it turns out that cell fates are a lot more plastic than we might have imagined. About 13 years ago, some scientists showed something truly revolutionary. By inserting just a handful of genes into an adult cell, like one of your skin cells, you can transform that cell back to the naïve state. And it’s a process that’s actually known as ”reprogramming,” and it allows us to imagine a kind of stem cell utopia, the ability to take a sample of a patient’s own cells, transform them back to the naïve state and use those cells to make whatever that patient might need, whether it’s brain cells or heart cells.

06:30
But over the last decade or so, figuring out how to change cell fate, it’s still a process of trial and error. Even in cases where we’ve uncovered successful experimental protocols, they’re still inefficient, and we lack a fundamental understanding of how and why they work. If you figured out how to change a stem cell into a heart cell, that hasn’t got any way of telling you how to change a stem cell into a brain cell. So we wanted to understand the biological program running inside an embryonic stem cell, and understanding the computation performed by a living system starts with asking a devastatingly simple question: What is it that system actually has to do?

07:13
Now, computer science actually has a set of strategies for dealing with what it is the software and hardware are meant to do. When you write a program, you code a piece of software, you want that software to run correctly. You want performance, functionality. You want to prevent bugs. They can cost you a lot. So when a developer writes a program, they could write down a set of specifications. These are what your program should do. Maybe it should compare the size of two numbers or order numbers by increasing size. Technology exists that allows us automatically to check whether our specifications are satisfied, whether that program does what it should do. And so our idea was that in the same way, experimental observations, things we measure in the lab, they correspond to specifications of what the biological program should do.

08:02
So we just needed to figure out a way to encode this new type of specification. So let’s say you’ve been busy in the lab and you’ve been measuring your genes and you’ve found that if Gene A is active, then Gene B or Gene C seems to be active. We can write that observation down as a mathematical expression if we can use the language of logic: If A, then B or C. Now, this is a very simple example, OK. It’s just to illustrate the point. We can encode truly rich expressions that actually capture the behavior of multiple genes or proteins over time across multiple different experiments. And so by translating our observations into mathematical expression in this way, it becomes possible to test whether or not those observations can emerge from a program of genetic interactions.

08:55
And we developed a tool to do just this. We were able to use this tool to encode observations as mathematical expressions, and then that tool would allow us to uncover the genetic program that could explain them all. And we then apply this approach to uncover the genetic program running inside embryonic stem cells to see if we could understand how to induce that naïve state. And this tool was actually built on a solver that’s deployed routinely around the world for conventional software verification. So we started with a set of nearly 50 different specifications that we generated from experimental observations of embryonic stem cells. And by encoding these observations in this tool, we were able to uncover the first molecular program that could explain all of them.

09:43
Now, that’s kind of a feat in and of itself, right? Being able to reconcile all of these different observations is not the kind of thing you can do on the back of an envelope, even if you have a really big envelope. Because we’ve got this kind of understanding, we could go one step further. We could use this program to predict what this cell might do in conditions we hadn’t yet tested. We could probe the program in silico.

10:08
And so we did just that: we generated predictions that we tested in the lab, and we found that this program was highly predictive. It told us how we could accelerate progress back to the naïve state quickly and efficiently. It told us which genes to target to do that, which genes might even hinder that process. We even found the program predicted the order in which genes would switch on. So this approach really allowed us to uncover the dynamics of what the cells are doing.

10:39
What we’ve developed, it’s not a method that’s specific to stem cell biology. Rather, it allows us to make sense of the computation being carried out by the cell in the context of genetic interactions. So really, it’s just one building block. The field urgently needs to develop new approaches to understand biological computation more broadly and at different levels, from DNA right through to the flow of information between cells. Only this kind of transformative understanding will enable us to harness biology in ways that are predictable and reliable.

11:12
But to program biology, we will also need to develop the kinds of tools and languages that allow both experimentalists and computational scientists to design biological function and have those designs compile down to the machine code of the cell, its biochemistry, so that we could then build those structures. Now, that’s something akin to a living software compiler, and I’m proud to be part of a team at Microsoft that’s working to develop one. Though to say it’s a grand challenge is kind of an understatement, but if it’s realized, it would be the final bridge between software and wetware.

11:48
More broadly, though, programming biology is only going to be possible if we can transform the field into being truly interdisciplinary. It needs us to bridge the physical and the life sciences, and scientists from each of these disciplines need to be able to work together with common languages and to have shared scientific questions.

12:08
In the long term, it’s worth remembering that many of the giant software companies and the technology that you and I work with every day could hardly have been imagined at the time we first started programming on silicon microchips. And if we start now to think about the potential for technology enabled by computational biology, we’ll see some of the steps that we need to take along the way to make that a reality. Now, there is the sobering thought that this kind of technology could be open to misuse. If we’re willing to talk about the potential for programming immune cells, we should also be thinking about the potential of bacteria engineered to evade them. There might be people willing to do that. Now, one reassuring thought in this is that — well, less so for the scientists — is that biology is a fragile thing to work with. So programming biology is not going to be something you’ll be doing in your garden shed. But because we’re at the outset of this, we can move forward with our eyes wide open. We can ask the difficult questions up front, we can put in place the necessary safeguards and, as part of that, we’ll have to think about our ethics. We’ll have to think about putting bounds on the implementation of biological function. So as part of this, research in bioethics will have to be a priority. It can’t be relegated to second place in the excitement of scientific innovation.

13:26
But the ultimate prize, the ultimate destination on this journey, would be breakthrough applications and breakthrough industries in areas from agriculture and medicine to energy and materials and even computing itself. Imagine, one day we could be powering the planet sustainably on the ultimate green energy if we could mimic something that plants figured out millennia ago: how to harness the sun’s energy with an efficiency that is unparalleled by our current solar cells. If we understood that program of quantum interactions that allow plants to absorb sunlight so efficiently, we might be able to translate that into building synthetic DNA circuits that offer the material for better solar cells. There are teams and scientists working on the fundamentals of this right now, so perhaps if it got the right attention and the right investment, it could be realized in 10 or 15 years.

14:18
So we are at the beginning of a technological revolution. Understanding this ancient type of biological computation is the critical first step. And if we can realize this, we would enter in the era of an operating system that runs living software.

Mäta CO2 och VOC med ESP32

Känner du dig ibland trött under möten eller i skolan?
Har du ibland huvudvärk efter jobbet eller skolan?
Vill du ändra på det? Då kan det vara intressant för dig att mäta skadliga gaser i luften i din arbetsmiljö, vilka kan resultera i både trötthet och huvudvärk.

I filmklippet nedan används en ESP32 och två ESP8266 med sensorer för att bygga ett system som mäter luftkvaliteten. Sensorerna som används är: Winsen MH-Z19, Sensirion SGP30 och SCD30.
I denna video:

  • Fokusera på inomhusklimat
  • Fokusera på gaser där den främsta källan är människor
  • CO2:s påverkan på luftkvaliteten inomhus
  • Se förhållandet mellan CO2-sensorer och global uppvärmning
  • Använd ett annat sätt för att bedöma inomhusluften: VOC eller eCO2
  • Och vi kommer att bygga sensorer för att överföra värden till Grafana

How to measure CO2 and VOC with ESP Microprocessors. Which one is better? (21:12)



Principer för hållbar design

Principerna för hållbar design är integrerade i alla stadier i design- och byggprocessen och kan driva innovation, samtidigt som naturresurserna bevaras.

Denna kurs innehåller videoföreläsningar, designutmaningar, programvaruhandledning för Fusion 360 och en rad hållbara designdokument och exempel från ledande experter inom området. Under denna kurs kommer du att använda programvaran Fusion 360 CAD / CAM för att designa, utveckla, prototypa och testa hållbar innovation genom en serie 3-timmars utmaningsuppdrag.

Genom att använda detta strukturerade tillvägagångssätt kan du lära dig att stänga av dina förutfattade meningar och se saker på ett nytt sätt. Oavsett om du vill förbättra en befintlig lösning eller ta itu med en hållbar utmaning för första gången, förbereder denna kurs produktdesigners och ingenjörer att ta ett snabbt steg framåt för att integrera principerna för hållbarhet i deras designprocess.

The Principles of Sustainable Design



The principles of sustainable design are integral to all stages of the design and build process and can drive innovation, while also preserving natural resources.

This course includes video lectures, design challenges, Fusion 360 software tutorials, and a range of sustainable design documents and examples from leading experts in the field. During this course, you’ll use Fusion 360 CAD/CAM software to design, develop, prototype, and test sustainable innovation through a series of 3-hour challenge assignments.

Working through this structured approach, you can learn how to suspend your judgment and look at things in a new way. Whether you are looking to improve an existing solution or address a sustainable challenge for the first time, this course prepares product designers and engineers to take a quick step forward to integrating the principles of sustainability into their design process.

Project resource download

Getting started
In this lesson, we’ll discover what you’ll learn in this course and download the software and resources you need.

Instructor guidePrinciples of Sustainable Design – Instructor guide

Lesson 1: Introduction to sustainable design
This lesson introduces you to case studies of good practice models.

Lesson 2: Extending product lifetimes
This lesson introduces you to good practice models for improving product lifetimes.

Lesson 3: Green materials
This lesson provides you with lectures, videos, case studies, and good practice models for green materials selection.

Lesson 4: Reducing energy loss
This lesson introduces you to case studies and good practice models for energy-efficient design, including fluid dynamics, optimizing heat transfer, and reducing friction.

Lesson 5: Lightweighting
This lesson introduces you to case studies and good practice models for lightweighting in design.

Lesson 6: Persuasive design
This lesson introduces you to case studies and good practice models for persuasive design.

Lesson 7: Biomimicry
This lesson introduces you to case studies and good practice models for biomimicry.

Appendix: Getting started with Fusion 360
This lesson introduces you to case studies and good practice models when using CAD/CAM in the design development process.

Agil systemutveckling

Att bedriva utveckling med agila metoder innebär att man arbetar iterativt och inkrementellt med många små och snabba delleveranser i regelbundet korta intervaller.
Arbetssättet är flexibelt och betonar snabb­­het, in­formellt sam­arbete, täta kund­kontakter och möjlig­het att ändra under arbetets gång. (Se agil.) Även krav­specifikationen bör kunna revideras under projektets gång eftersom behov, önskemål och förutsättningar kan förändras över tid.
Det är mer att betrakta som en rörelse, inte en en­­hetlig metod.
Manifestet för agil system­­utveckling (länk) publicerades 2001 av en grupp pro­grammerare som hade reagerat på strävan efter detaljerade kravspecifikationer, omfattande dokumentation och byråkratiserande metoder och processer som var resultatet av den traditionella projektmodellen ”vattenfallsmetoden”. De bildade Agile Alliance (länk), och har sedan dess utvecklat verk­tyg och andra hjälp­medel.
Scrum och Kanban är två vanliga agila metoder som hjälper projektteam att prioritera, synliggöra arbete och framsteg och minska flaskhalsar i produktionen.
Klicka här för en artikel om Kanban.

Klicka här för en artikel som beskriver grunderna i Scrum.

Klicka här för att läsa ett blogginlägg om vad det innebär att arbeta agilt.

Agila manifestet består av följande fyra grundläggande värden och 12 stödjande principer som leder den agila strategin för mjukvaruutveckling. Varje agil metodik tillämpar de fyra värdena på olika sätt, men alla litar på dem för att vägleda utvecklingen och leveransen av högkvalitativ, fungerande programvara.

Vi finner bättre sätt att utveckla programvara genom att utveckla själva och hjälpa andra att utveckla. Genom detta arbete har vi kommit att värdesätta:

1. Individer och interaktioner framför processer och verktyg.
2. Fungerande programvara framför omfattande dokumentation.
3. Kundsamarbete framför kontraktsförhandling.
4. Anpassning till förändring framför att följa en plan.

Det vill säga, medan det finns värde i punkterna till höger, värdesätter vi punkterna till vänster mer.

Principerna bakom det agila manifestet

Vi följer dessa 12 principer:

  1. Vår högsta prioritet är att tillfredsställa beställarens önskemål genom tidig och kontinuerlig leverans av värdefull programvara.
  2. Välkomna förändrade krav, även sent under utvecklingen. Agila metoder utnyttjar förändring till kundens konkurrensfördel.
  3. Leverera fungerande programvara ofta, med ett par veckors till ett par månaders mellanrum, ju oftare desto bättre.
  4. Verksamhetskunniga och utvecklare måste arbeta tillsammans dagligen under hela projektet.
  5. Bygg projekt kring motiverade individer. Ge dem den miljö och det stöd de behöver, och lita på att de får jobbet gjort.
  6. Kommunikation ansikte mot ansikte är det bästa och effektivaste sättet att förmedla information, både till och inom utvecklingsteamet.
  7. Fungerande programvara är främsta måttet på framsteg.
  8. Agila metoder verkar för uthållighet. Sponsorer, utvecklare och användare skall kunna hålla jämn utvecklingstakt under obegränsad tid.
  9. Kontinuerlig uppmärksamhet på förstklassig teknik och bra design stärker anpassningsförmågan.
  10. Enkelhet – konsten att maximera mängden arbete som inte görs – är grundläggande.
  11. Bäst arkitektur, krav och design växer fram med självorganiserande team.
  12. Med jämna mellanrum reflekterar teamet över hur det kan bli mer effektivt och justerar sitt beteende därefter.

Läs gärna mer om manifestet med tydliga förklaringar av varje princip i denna artikel på engelska.

Vad kommer folk ha på sig i framtiden?

En ny våg av innovation driver en radikal förändring av mode och textilbranschen. I framtiden kan kläder vara datorer, tillverkade med material designade och odlade i ett labb.

Filmen nedan ger en inblick i det som har kommit att kallas Fashiontech.

Kopiera nedanstående text, klistra in den i din loggbok och läs sedan texten.

Bärbar teknik, data, automatisering och labbodlat material kommer att ha en stor inverkan på vad människor kommer att ha på sig i framtiden.

Sedan sömnaden och vävningen föddes har tekniken alltid lett till utveckling inom mode. Den industriella revolutionen mekaniserade tillverkning som möjliggör massproduktion. På 1960-talet tog syntetiska material som polyester fart och skapade nya möjligheter för mode.

Nu öppnar konvergensen av ny teknik upp tidigare otänkbara möjligheter.
Dr Amanda Parkes är modevetenskapsman och chef för innovation vid FT-labs, ett riskkapitalföretag som främst investerar i modetekniska startups. Hon berättar att det bland dessa nystartade företag handlar om att hitta nästa generation förnybara material som kan odlas i ett labb. Traditionell siden produceras av insektslarver som bildar kokonger, oftast silkesmaskar. Men snarare än att lita på dessa insekter, så skapar bulttrådar silke i provrör. Biotillverkade material tar bort behovet av djur och insekter och det är ett mer hållbart och effektivt sätt att producera råmaterial.

Andra företag skapar läderalternativ. I stället för att använda djur skapar forskare biotillverkade material från ananasblad och till och med svamp. Konvergensen mellan mode och teknik ger också möjligheter att förändra inte bara kläder utan de människor som bär dem.

Myant är ett företag som är banbrytande i skapandet av kläder som kan övervaka alla dina rörelser. Så kallade smarta tyger förutspås bli nästa stora genombrott för bärbar teknik. Garn kombineras med elektroniska sensorer så att viktiga data kan fångas från människokroppen. För att skapa kläder som kan övervaka bärarens hälsa och fitness har Myant samlat team av människor som inte traditionellt har arbetat under samma tak. Smarta tyger kan radikalt förändra konsumenternas relationer till kläderna de bär, men när tekniken ökar förändringstakten, hur kan branschen hålla reda på vad konsumenterna verkligen vill ha?

Francesca Muston är chef för detaljhandeln på WGSN, världens ledande modeprognosbyrå. Personalen här använder big data för att analysera politiska, sociala och miljömässiga trender för att förutsäga morgondagens heta mode. Teknik driver en explosion i konsumentens val såväl som det förvirrande utbudet av kläddesign och skapande. För att textil- och modebranschen ska överleva vänder de sig till tekniken. Maskininlärningsteknologier är nu centrala för modeprognoser, vilket snabbt upptäcker mönster bland den ständigt växande datamängden.

Från bioteknik till demografiska förändringar och att förutsäga trender är inte längre en konst, det har blivit en vetenskap.

Fashiontech produktutveckling

Konstruktion TE18DP

I konstruktionskursens del av Fashiontech-projektet kommer vi jobba med både Elektronikkonstruktion och Mekanisk konstruktion.

Elektronikkonstruktionsarbetet omfattar följande delar:

  • Kravspecifikation/kravbeskrivningar
  • Funktionsspecifikation/funktionsbeskrivning
  • Blockschema
  • Flödesschema/flödesmodeller
  • Kopplingsschema 
  • Kretsschema
  • Kretskortslayout
  • Mönsterkort
  • Anslutningsdon
  • Ledare och kablage
  • Kylning
  • Analog och digital teknik, analoga och digitala komponenter, signaler och kretsar.
  • Logik och Boole’s algebra
  • Funktionstabeller/sanningstabeller
  • Olika talsystem, binära, hexadecimala
  • ASCII-kod och Unicode
  • Prototyper, test och simuleringar
  • Lödning
  • Strömförsörjning och olika batterityper
  • Elektronikproduktion, produktionsmetoder och produktionsteknik
  • Projektdokumentation
  • Projektkommunikation

Lektionsuppgifter v 43:

  1. Bestäm vilken yrkeskategori du vill designa, konstruera och skapa en riktig prototyp av ett Fashiontech-plagg till. Skriv in vilken yrkeskategori du valt (målgrupp) och skriv vilket klädesplagg (produkt) du vill skapa.

2. Skriv en lista på vilka funktioner du tycker att plagget ska ha.
Varje funktion ska lösa någon form av användarbehov. Skriv en funktionsbeskrivning för respektive funktion och vilket behov eller problem den löser.
Gör funktionsbeskrivningen hierarkisk. Först en övergripande beskrivning för respektive funktion, sedan en mer detaljerad beskrivning av funktionerna. Vad gör funktionen? Varför ska den finnas? Hur fungerar den? Hur ska funktionen styras?

3. Gör research.
Sök efter liknande smarta plagg, wearables eller andra produkter som löser samma problem eller tillgodoser de användarbehov du vill adressera med din Fashiontech-produkt. Samla på dig relevant info som du hittar. Lägg in länkar till dina källor och kopiera text och bilder som du anser kan vara bra att ha. Ta gärna med flera olika varianter av varje konkurrerande befintlig produkt du hittar. Ta reda på hur produkterna fungerar, hur de är uppbyggda, konstruerade, vilka material som används, specifikationer och egenskaper m.m.

4. Skapa en komponent-lista till ditt Fashiontech-plagg.
Vilka komponenter tror du kommer behövas för att erhålla önskad funktion?
Gör research; sök efter tänkbara komponenter eller moduler som har de funktioner och egenskaper som du tror behövs. Samla på dig info som du hittar. Lägg in länkar till dina källor. Ta med flera olika varianter av varje komponent. Är du osäker på om din produktidé kommer fungera rent konceptuellt så kan du bygga en prototyp och testa funktionen. Vilka delar/komponenter eller moduler kan du använda för att bygga en fungerande konceptprototyp?

Skriv in vad du behöver för komponenter i denna gemensamma komponentlista:

5. Arbeta med designen av ditt Fashiontech-plagg.
Samla på dig inspirationsbilder och förlagor som du hittar på Internet. Kopiera in dem i din Design-loggbok.
Du kan även börja skissa på hur du vill att ditt Fashiontech-plagg ska se ut (uppgift i kursen Bild och form).

6. Skapa en beskrivande och säljande presentation av ditt Fashiontech-plagg-projekt. I detta läge handlar det inte om att göra reklam för en färdig produkt, utan en presentation av din projektidé. Berätta vad du planerar att göra, lära dig och beskriv funktionerna som det smarta plagget ska ha och vilka problem hos kunderna du försöker lösa.
Denna presentation ska vi lägga upp på www.fashiontech-projects.se efter höstlovet.