TIS-projekt Oceanhamnen

Drönarfoto över Oceanhamnen och Pixlapiren 22 januari 2020

Det händer mycket i Oceanhamnen i Helsingborg nu.
Oceanhamnen är första etappen av stadsutvecklings-projektet H+ i Helsingborg som fram till år 2035 ska omvandla en miljon kvadratmeter gammalt hamn- och industriområde till de fyra stadsdelarna Oceanhamnen, Universitetsområdet, Husarområdet och Gåsebäck och ge plats för 10 000 nya invånare. Syftet är att skapa framtidens smarta hållbara stad och då behöver vi självklart involvera eleverna på Innovationsgymnasiet i Helsingborg!

Alla viktiga projekt behöver en flygande start!
Först ut på bollen är teknikeleverna i årskurs 2 (TE18DP) som läser Design, Konstruktion, CAD och produktutveckling som, förutom att skapa 3D-ritningar med inredningsförslag till blivande bostadsrätter, kontor och hotell, även kommer bygga fysiska 3D-modeller av de nya bostäderna. Teknikeleverna i årskurs 1 (TE19) är också med i projektet och kommer jobba med fasadritningar och bygga skalenliga modeller av fastigheternas fasader inom kursen Teknik 1.
TE18DP ska även designa och konstruera förslag på smarta, kompakta och mobila modulära studentbostäder av återbruksmaterial.
Som en naturlig del i projektet väver vi in innovativa tekniska lösningar för smarta hem, intelligenta byggnader med lokal energiåtervinning och system för användarcentrerad feedback i syfte att minska varje individs energi- och vattenförbrukning och avfallsmängd. För de projekt och produktidéer som rör IoT (Internet Of Things) och digitala lösningar kommer våra elever (TE18IM) som läser Dator- och Nätverksteknik, Programmering, Webbutveckling och certifieringskursen Cisco IoT Fundamentals Connecting Things involveras.
Genomgående för uppdragen är tillämpning av principer för hållbar design och användandet av moderna professionella digitala design- och konstruktionsverktyg som Blender, Sketchup, Fusion 360, Meshroom, Autodesk Revit, Unity, Unity Reflect samt 3D-skrivare och återbruksmaterial för att skapa skalenliga fysiska modeller.
Under våren kommer natureleverna (NA19), som en del av projektet ”TIS-Tema Vatten”, titta närmare på den nya innovativa vattenreningsanläggningen Reco Lab (se mer info nedan) som är en modell för framtidens avloppssystem som håller på att byggas i Oceanhamnen.

Oceanhamnsområdet är just nu en inhägnad byggarbetsplats där förvandlingen till en levande stadsdel med de första 450 bostäder pågår för fullt så att de första invånarna kan flytta in redan nästa år. Här byggs också restauranger, handelsyta och Oceanhamnen Waterfront Business District, ett nytt affärsdistrikt med 32 000 kvadratmeter nya kontor. Området får endast besökas av behörig personal med ID06 passerkort, så vi har inte möjlighet att gå dit och göra fältstudier på nära håll med eleverna. Så för att få en inblick i hur arbetsprocesserna och bygget fortskrider får vi ta till andra kreativa metoder. I första hand söker vi samarbeten med de aktörer som är inblandade i olika delar av Oceanhamnen-projektet.

För att få lite perspektiv på projektet, fågelperspektiv alltså, så lyfte jag blicken och flög runt ett par varv och kollade in hur området ser ut idag, den 22 januari 2020.
Här nedan är ett litet filmklipp med en helikoptervy över området som vi kommer ha under luppen de närmaste månaderna.

För att få en känsla för hur det är tänkt att se ut när Oceanhamnen är färdigbyggd så är en 3D-visualisering med realistisk rendering ett bra och kraftfullt verktyg. Här nedan får du en förhandstitt i 3D på den nya stadsdelen som håller på att växa fram med ett spektakulärt läge vid havet, ett stenkast från Helsingborgs centralstation. För att skapa en sådan film kan man t ex använda programvaran Blender 2.81 som vi börjat använda i kurserna Design, Konstruktion och Cad.

Välkommen till Oceanhamnen – 3D visualisering (3:05)

Digitalisering möjliggör nya innovativa arbetssätt
Om man vill gå ett steg längre och erbjuda en interaktiv upplevelse så att besökaren själv kan navigera runt i 3D-miljön så kan man istället lägga in de 3D-objekt man skapat i t ex Fusion 360 eller Sketchup, i spelutvecklingsmiljön Unity, som vi använt i undervisningen i Programmering. I Unity kan man även skapa en interaktiv VR- eller AR-upplevelse. Med Unity Reflect kan man sedan koppla samman konstruktionsritningarna och projektplaneringsverktygen och följa hela byggprocessens alla olika steg i VR från en annan plats, eller med hjälp av AR-teknik se hur byggnaden steg för steg kommer att byggas upp precis där du står, trots att det ännu inte är klart. Det är som att i realtid kunna se in i framtiden, in genom väggar eller tillbaka till hur någonting såg ut innan.

Unity Reflect gör konstruktionsdokument och ritningar digitalt tillgängliga på byggarbetsplatsen i realtid via AR.

Här kan du se var byggherrarna bygger

Det är totalt sex byggherrar som ska bygga bostäder i den nya stadsdelen. Vi vill gärna samarbeta med dem på olika sätt inom ramen för de kurser eleverna läser, men även för SYV (Studie- och Yrkes-Vägledning). Det kan t ex handla om studiebesök, intervjuer, designuppdrag eller praktikplatser.
Kartan härunder visar var de ska bygga, och länkarna går till mer information om dem och deras projekt.

 Kartan visar var det ska byggas bostäder i oceanhamnen
Översiktskarta över Oceanhamnen med markeringar för placeringen av de olika byggherrarnas bostadsfastigheter.

Vid havet, mitt i centrum

Oceanpiren är en del av Oceanhamnen, ett nytt spännande bostadsområde mitt i Helsingborg. På bästa läge, längst ut på piren, bygger vi 69 bostadsrätter om 1-4 RoK – Brf Oceanpiren. Här bor du på första parkett vid havet, i hjärtat av stadsdelen, i ljusa, välplanerade bostadsrätter som är byggda för en hållbar livsstil. Samtidigt om vi uppför Brf Oceanpiren bygger vi fyra radhus i townhouse-stil. Vi kallar dem Oceanvillorna. De har både hållbarhetstänket och den magnifika havsutsikten gemensamt med Brf Oceanpiren.

Brf Oceanpiren

För mer information om Brf Oceanpiren se oceanpiren.se, den interaktiva presentationssidan för de olika bostadsobjekten eller de två faktabladen (pdf) för hus 1 och hus 2.

Interaktiv presentationssida för de olika bostadsobjekten.

Design-, konstruktions- och CAD-uppgifter till TE18DP
Här är en lista på exempel på arbeten och uppdrag som eleverna ska jobba med. Mer utförliga och detaljerande instruktioner ges under lektionerna, men de olika uppgifterna publiceras också på sidorna Designuppgifter för TE18DP och Konstruktions- och CAD-uppgifter för TE18DP.

  • Skapa en CAD-ritning på en av lägenheterna i Brf Oceanpiren. Utgå från planritningen.
  • Skapa ett komplett inredningsförslag till lägenheten.
  • Skapa konstruktionsritningar av väggsektioner, tak och golv i minst två olika material.
  • Skapa en materiallista och kostnadskalkyl för de ingående konstruktionselementen.
  • Gör hållfasthetsberäkningar och riskanalyser
  • Jämför materialalternativen med hänsyn till kostnad, hållfasthet, hållbarhet, miljöpåverkan, klimatavtryck och möjlighet till återvinning (livscykelanalys).

Oceanvillorna

De townhouse-inspirerade Oceanvillorna är Oceanpirens mest fulländade boende med spektakulära solnedgångar och en magnifik havsutsikt

https://public.wec360.se/midroc/oceanhamnen/a-1003/index.html

World Trade Center Helsingborg

World Trade Center Helsingborg i Oceanhamnen ska bli mötesplatsen för entreprenörer, scale-ups, etablerade företag och affärs- och helgresenärer.

MP_kontor_99493_WTC Oceanhamnen_Bröderna Pihls gränd_västerbild ([3149][@[resize:5200,2930][crop:34,0,5021,2919][autoorient:][background:%23ffffff][quality:80][strip:][extension:jpg][id:7]]).jpg
World Trade Center med Scandic Hotel Helsingborg på Bröderna Pihls gränd

WTC Helsingborg blir en kontors- och hotellfastighet som kommer bli ett landmärke i Helsingborg. Med sina fjorton våningar precis vid hamninloppet ger den dig närkontakt med sundet, båtarna och kontinenten. Här kommer finnas gemensam service som reception och konferensavdelning. Gym, relax, dusch- och omklädningsrum. Restaurangen med uteservering vid vattnet och takterasser är ytterligare fördelar som berikar både arbets- och privatliv. I källaren planeras för cykelgarage med möjligheter till reparationer och en laddstation för elcyklar.    

Fastighet är ritad av Juul Frost Arkitekter, men byggherren Midroc välkomnar kunderna tidigt in i processen för att kunna påverka lokalens utformning så att den passar verksamheten bäst. Att vara med och arbeta med förslag på lokalernas utformning kan vara ett bra elevprojekt!
Juul Frost Arkitekter är förövrigt experter på design av campusområden och studentbostäder, och hur man kan integrera dem i städer.

Läs mer om World Trade Center Helsingborg på följande länkar:
https://www.midroc.se/fastighetsutveckling/ny-lokal/nybyggnadsprojekt-lokaler/helsingborg-world-trade-center/

https://www.wtcmalmolundhelsingborg.se/fastigheter-och-lokaler/vara-fastigheter/helsingborg/broderna-phils-grand/

Se en typskiss på en kontorslokal i WTC:
https://www.wtcmalmolundhelsingborg.se/globalassets/lime/documents/483701-pdf-document.pdf

Oceanhamnen får ett innovativt nytt avloppssystem – Reco Lab med Tre Rör Ut

Innovativt avloppssystem i Oceanhamnen kräver nytänk (2:13)

Oceanhamnen kommer få en helt ny typ av klimatsmart avloppssystem med värmeåtervinning och lokalt producerad biogas. Varje fastighet ansluts till tre separata rör, ett för matavfall, ett för gråvatten och ett för svartvatten. Detta innovativa avloppssystem kräver att ingenjörerna tänker utanför boxen. I filmklippet ovan berättar VA-ingenjören Peter Winblad på Nordvästra Skånes vatten och avlopp, NSVA, om utmaningarna.

Reco Lab – en testbädd och showroom för framtidens källsorterande avloppssystem

Reco Lab kommer att bidra till att utveckla det världsunika systemet Tre Rör Ut för insamling och hantering av mat- och toalettavfall i fastigheterna på Oceanpiren i stadsdelen Oceanhamnen i centrala Helsingborg.

På uppdrag av NSVA har entreprenörföretaget NCC upphandlat det nederländska företaget Landustrie och det svenska företaget EkoBalans Fenix AB för att installera processteg i det unika Reco labs utvecklingsanläggning. Reco lab, som är en del av Öresundsverket i Helsingborg, ska behandla det källsorterade avloppet från Helsingborgs nya stadsdel, Oceanhamnen. Avloppshantering har en naturlig roll att spela i den cirkulära ekonomin då mycket av våra essentiella resurser, som vatten, näringsämnen och organiskt material passerar igenom stadens avlopp.

Det källsorterande avloppet innebär en reningsprocess med kraftigt ökad resursåtervinning. Miljövinsterna är flera:

  • ökad biogasproduktion
  • ökad näringsåtervinning
  • effektiv värmeåtervinning
  • mer energieffektiv läkemedelsrening
  • minskad klimatpåverkan
  • möjligheten för vattenåtervinning 

    Reco Lab planeras att vara färdigbyggt och driftsatt våren 2021 och inkluderar även ett showroom för utbildning samt en testbädd för teknikutveckling.
    Studiebesök hos NSVA för natureleverna (NA19) är planerat till maj 2020.
    Eleverna i NA18 borde också studera Reco Lab som en del av biologi- och kemikurserna, i synnerhet de som valt inriktningen mot natur och samhälle.

Bilder på bygget av Oceanhamnen

Bilder från fältstudie vid Oceanhamnen och Pixlapiren 2020-01-22 med drönaren DJI Spark:

Drönarvy | Helsingborg Oceanhamnen 2019-02-24 (Helsingborg då & nu)

VR i undervisningen för elever i och utanför klassrummet

Här är en kort introduktion till Chimera, en fördjupningsteknologi som gör det möjligt för lokala och avlägsna studenter att känna att de deltar lika och interagerar i en klassmiljö. Denna teknik kommer att vara lika användbar i alla presentatörs-/deltagarsituationer med tillägg av alternativa VR-miljöer.

Skicka frågor eller förfrågningar för mer information till JimmyG@PagoniVR.com

Plaståtervinning eller växande skräphögar?

Dirty Business: what really happens to your recycling (45:59)
Dokumentärfilmen är uppdelad i 3 delar.

Vad vet du om plaståtervinningen i världen?
Visste du att nästan ingenting av allt vi skickar till materialåtervinning i verkligheten återvinns?
Både konsumenter och myndigheter har förts bakom ljuset med bedrägliga och illegala metoder i ett smutsigt system av gigantiska proportioner.
Vissa länder har i decennier utnyttjats som dumpstationer för de rika ländernas sopor. Nu har dock många av skandalerna uppdagats och vi står inför en akut situation att hantera.
Vad kan DU göra åt de växande sopbergen eller för att få fart på materialåtervinningen på riktigt?

Hur fungerar plaståtervinningen i Storbritannien?
Tusentals ton plastskrot som samlats in för återvinning från brittiska hushåll har transporterats och dumpats på platser över hela världen.

Vi följer spåret efter Storbritanniens plastavfall genom hela landet och runt om i världen. Kan Storbritannien klara sig eftersom den största importören av världens återvinning, Kina, stänger dörren?
I juli 2017 satte Kina stopp för import av plastskräp från världens länder, efter det att det visat sig att Kina använts för att dumpa icke återvinningsbara sopor från världens alla hörn.

Dokumentärfilmen ovan, producerad av Sky News 2018, tar upp problemen i Storbritannien.
Det visar sig vid granskning att endast några få procent av all plast som samlas in för återvinning verkligen återvinns! Den officiella statistiken som påstår att över 40% av plasten återvinns har inte kontrollerats, utan är bara ett mått på hur mycket av den återvinningsbara plasten som sålts och skickats iväg från landet för återvinning (som dock inte sker). Många gånger har dock sopor blandats in vilket gör återvinningen praktiskt taget omöjlig.
Men hur ser det ut i resten av världen?

Ett intressant återvinningsinitiativ i Tyskland
Tyska hushåll sorterar sitt skräp i fyra separata sopkärl med olika färger. Gul för plast, brun för kompost, blå för papper och svart för icke-återvinningsbara sopor.
I Tyskland landar två och en halv miljon ton plastförpackningar i de gula sopkärlen varje år.
Men endast 5 % av den plast som samlas in i de gula behållarna återvinns till ny plast.
Problemet är att plasten som kommer in till återvinningscentralerna är osorterad och består av en blandning av olika plastsorter som inte går att återvinna tillsammans. Det är svårt och resursintensivt (dyrt) att sortera och separera olika typer av plast, så det mesta eldas istället upp för energiåtervinning i värmekraftverk eller i stål- och cementfabriker.

I filmen ”Recycling plastics – Resource efficiency with an optimized sorting method” från VDI Resource Efficiency Center, får vi se ett exempel på cirkulär ekonomi där materialåtervinning av plast med hjälp av en optimerad sorteringsmetod ger plasten nytt liv och sluter livscykeln.

Recycling plastics – Resource efficiency with an optimized sorting method (15:51)

MEILO, ett företag i Gernsheim beläget i södra Hesse, sorterar plastavfall från de gula sopkärlen i 30 repetitiva sorteringsprocesser tills den maximala renheten av variation har uppnåtts. Plast separeras först efter storlek och utsätts sedan för en luftseparator. I följande steg skannar en nära infraröd skanner plasten på transportbandet när de passerar och kommunicerar till en tryckluftsstråle vid slutet av transportbandet vilken plast som kan återvinnas. Slutligen blåser tryckluftsstrålen detta material åt sidan. Således sorteras varierande plast med en upp till 98% renhet av variation. Förutom de tre viktigaste värdefulla plasten, HPDE, PP och PET, hämtas fyra andra välåtervinningsbara plastvaror från skräpfloden.

Plasten sorteras först efter storlek i roterande trummor med hål. Det gör efterföljande sortering enklare.
I en kraftig vindtunnel blåses lätt plastfilm bort så att den hårda tyngre plasten blir kvar.
En infraröd scanner identifierar olika typer av plast.
I nästa steg blåser tryckluftsmunstycken bort de platsbitar som ska sorteras ut.
Det redan automatiskt sorterade materialet sorteras sedan ytterligare för hand av människor.
Ungefär en tredjedel av all sorterat plast består av blandade plastsorter och annat skräp som inte går att använda för återvinning.

Totalt går den återvinningsbara plasten igenom sorteringsprocessen ett 30-tal gånger för att till slut nå en sorteringsgrad på upp till 98 %. Förutom de tre viktigaste värdefulla plasterna, HPDE, PP och PET, sorteras fyra andra återvinningsbara plastvaror ut bland det som ursprungligen kastats som skräp.

Återvunna HDPE-flaskor används för att tillverka plaströr eller plastpallar.
Återvunna plastlock av PP används till att tillverka blomvaser eller hinkar.
Återvunna PET-flaskor används för att tillverka tröjor eller trädgårdsmöbler.

Problemet med att tillverka nya andra produkter av återvunnet plast är att dessa produkter ofta har en begränsad livslängd och sedan kanske inte återvinns. För ett helt cirkulärt system behöver gamla plastflaskor bli nya plastflaskor. För att detta ska kunna ske behöver den återvunna plasten processas ytterligare och göras ännu renare.

På Systec Plastics GmbH i Eisfeld, Thuringia, bearbetas plaster vidare, som sorterats av MEILO GmbH, för att producera en premiumråvara för plastindustrin. Här strimlas, rengörs och sorteras plastflingorna efter färg innan de smälts ner till granulat. De 99 % rena granulaten fylls sedan i behållare och transporteras till plasttillverkare för att bli nya produkter.

Plasten finfördelas i en kvarn och plastbitarna tvättas rena från yoghurt, tvättmedel och andra substanser.
När de rena plastbitarna tvättats, finfördelats och sorterats ut består de av nästan 100 % ren HDPE-plast i olika färger.
I en speciell färgsorteringsmaskin separeras de olika plastbitarna beroende på vilken färg de har.
Olika färgade plastbitar sorteras ut med hjälp av 60 st datorstyrda tryckluftsmunstycken som blåser dem åt olika håll.
Resultatet från processen är färgsorterade HDPE-flingor med en reningsgrad på över 99 %.
Materialet smälts sedan ned i en extruder vid en temperatur på 220 grader Celsius.
Sedan kyls den smälta plasten ner och görs till granulat som sedan kan användas för att tillverka nya plastprodukter av HDPE.

Werner & Mertz GmbH, som tillverkar tvättmedel och rengöringsmedel, använder Systec Plastics GmbH-granulat för att producera sina förpackningsflaskor. Granulatet bearbetas enkelt i Werner & Mertz GmbHs standardproduktionsanläggningar i Mainz. Deras HDPE-flaskor och PP-lock är av 100% återvunnen plast från de gula sopkärlen. Deras PET-flaskor består av 20% återvunnen PET från gula sopkärl och 80% återvunnen plast från insamlade returflaskor.

20 % återvunnet PET-plast från slängda PET-flaskor från de gula soppåsarna blandas med 80 % återvunnet PET-plast från flaskinsamling.
Statistik på tillverkning och plaståtervinning från Werner & Mertz Gmbh

Hur ser det ut med plaståtervinningen i Sverige?

Naturvårdsverket har gjort en kartläggning av plastflöden i Sverige. Kartläggningen visar att mer material behöver materialåtervinnas. När plasten istället går till energiåtervinning bidrar den till utsläpp av växthusgaser vilket går emot Sveriges klimatmål.
Det finns dock flera tecken på en positiv utveckling, men vi har samtidigt en hel del utmaningar.

Hinder för materialåtervinning

Många av de hinder för materialåtervinning som finns är gemensamma för flera typer av plastmaterial. Några av de generella hinder som utredningen Det går om vi vill – förslag till en hållbar plastanvändning (SOU 2018:84) listar som begränsar materialåtervinning av plast är:

  • Svart plast är svår att sortera med IR-teknik.
  • Färgad plast missfärgar övrig ofärgad plast.
  • Laminat består ofta av flera olika typer av plast som sammanfogats i lager vilket försvårar återvinning.
  • Nedbrytbar plast passar inte i dagens återvinningssystem.

Till dessa kan kartläggningen addera följande begränsningar:

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

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.

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.

Bygga bil – inspirationsbilder

Ämnesövergripande arbete i Teknik och Slöjd för årskurs 6.

Börja med att göra en ritning på ett chassi av 8 mm plywood.
Chassit ska ha 4 hjul och det ska gå att svänga med framhjulen eller bakhjulen.
Det ska vara drivning på minst ett av hjulen.
Bilen ska drivas av en elmotor med remdrift och 2 st AA-batterier. Se de två bilderna nedan för hur elmotorn, batterihållaren, hjulaxlar och hjulen ser ut.
Du får själv bestämma hur du vill att din bil ska se ut och hur chassit ska se ut, men längden och bredden får vara max 200 x 200 mm.
Gör först skisser på papper eller i Tinkercad och sedan en måttsatt 2D-ritning på papper och 3D-ritning i Tinkercad när du bestämt hur ditt chassi ska se ut.





SJ satsar på VR och AR

SJ har sedan något år tillbaka en uttalad målsättning att bli ett av Sveriges mest digitaliserade bolag. Det låter kanske en smula klyschigt och är egentligen ganska ointressant.
Det som däremot är väldigt intressant och spännande är att se att SJ, till skillnad från väldigt många andra, faktiskt gör konkreta och vettiga digitaliseringssatsningar som skapar reellt värde, faktisk kundnytta samt leder till betydande besparingar och påtagliga effektiviseringar av verksamheten.

Några exempel:
Idag sker 97 % av SJ:s biljettförsäljning digitalt där kunderna bokar själva online. För bara 5 år sedan var den siffran 50 %.
50 % av alla bokningar sker via smartphones.
60 % av alla betalningar sker idag via Swish, som bara funnits som betalningsalternativ sedan 2017.
Alla ombokningar av resenärer vid inställda tåg eller kraftiga förseningar sker idag helt automatiskt och digitalt, vilket krävde väldigt mycket tid och resurser tidigare pga manuellt arbete av personal som oftast var underbemannade när det verkligen hände.

SJ använder sig av Design Thinking och låter sina kunder/resenärer vara delaktiga vid utvecklingen och utvärderingen av nya mobila tjänster som t ex VägvisARen som är en AR-guide för att hitta rätt på stationen m.m (se nedan).

VR i utbildningen av de anställda.

SJ utbildar sin personal med hjälp av virtuell verklighet (VR).
SJ utbildar sina anställda mha virtuell verklighet VR. Foto: Andreas Lundberg SJ/TT

SJ använder nu VR i utbildningen av sin personal eftersom de ser att det både ökar utbildningskvaliteten och effektiviserar utbildningsverksamheten, jämfört mot de traditionella lärarledda utbildningarna.
Denna digitala transformation inom SJ, och det förändrade användarbeteendet hos resenärerna mot att använda och föredra de digitala mobila tjänsterna, har gått väldigt snabbt.

SJ utbildar sin personal med hjälp av virtuell verklighet (VR).
Lokförare och tågvärdar hos SJ ska före årets slut ha utbildats med hjälp av virtuell verklighet (VR)

Över 2 500 lokförare och tågvärdar hos SJ ska före årets slut ha utbildats med hjälp av virtuell verklighet (VR). En fördel är att kunna träna på farliga moment, till exempel övningar som rör starkström.

VR-satsningen ingår i ett stort digitaliseringsprogram inom SJ. I september inleddes utbildningen som medger att personalen kan träna om och om igen och inte behöver resa till en viss ort för att skola sig.

Nu finns VR på 14 av SJ:s stationeringsorter. Utbildningarna är inspirerade av dataspelsvärlden och handkontroller används. De har även börjat testa eye tracking-teknik för att styra delar av upplevelsen med ögonen. När till exempel en dörr stängs på det virtuella tåget går det lite trögt precis som i verkligheten. Det karaktäristiska pyset när dörren öppnas ingår också.

– Den stora fördelen är att vi inte blir lika beroende av att använda fysiska tåg i utbildningen, säger affärsutvecklare Aron Wahlberg på SJ till TT.

Genom att kunna simulera säkerhetsprocesser och öva på olika scenarier på de flesta av SJ:s fordonstyper, hoppas den statliga tågoperatören nå ökad punktlighet, säkerhet och service.

Personalen VR-tränas i stressiga och svåra situationer som brand, dålig sikt och plötsliga distraktioner precis vid avgång. Ett annat exempel är hanteringen av rullstolslift som kräver elva olika steg och handgrepp.

– Reaktionerna har över lag varit väldigt positiva och personalen kommer med nya idéer om hur VR kan utnyttjas i utbildningen, säger Aron Wahlberg.

Demo av VR-utbildning i hantering av rullstolslift

Virtual Reality på nya X 2000

Utvecklingen av nya X 2000 har lämnat skisstadiet och nu börjar testandet av olika funktioner.
Premiärturen för det första nya X 2000 kommer att ske i slutet av 2019/början av 2020. Under år 2021 ska samtliga X 2000 ha fått ny inredning, nya stolar, ny bistro, nya digitala skärmar och nya tekniska system. För att testpersonerna ska kunna uppleva det nya tåget redan nu satsar de på VR.

 – Vi vill använda nya, spännande lösningar när vi utvecklar nya tjänster och produkter, säger Anna Fahlkrans, affärsutvecklare på SJ. Utvecklingen av nya X 2000 är en miljardsatsning och det är viktigt att kunder och personal på ett tidigt stadium kan ge synpunkter på det vi utvecklar. Senare i år kommer också all ny teknisk utrustning att testas. Därefter kommer designen av den nya bistrovagnen samt nya digitala skärmar.

Den som redan nu vill se hur de nya tågen kommer att se ut kan ta en titt på VR-filmen nedan. Filmen, som har tagits fram av Rayvr och SJ Labs, tar dig med genom 2 klass, via bistron och vidare till 1 klass.

VägvisARen gör ditt resande lättare

Skärmbild på VägvisARen
Test av funktionen VägvisARen i SJ-appen

Med hjälp av VägvisARen kan användaren hitta rätt på tågstationer genom att följa instruktioner som visas på skärmen samtidigt som kameran visar omgivningen. Den använder Augmented Reality, eller AR-teknik, för att guida dig på t ex Stockholm Central till pendeltåget eller till ditt nästa tåg. Från och med april 2018 kan man testa VägvisARen i appen SJ Labs på Stockholms Centralstation och från juni på sträckorna Stockholm C – Stockholms södra / Flemingsberg, Stockholms södra – Stockholm C samt Flemingsberg – Stockholm C.

Via gröna prickar visar vägvisAren i mobiltelefonen var du ska gå. Foto: Jörgen Appelgren

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.

The Science of Great UI

I följande filmklipp (The Science of Great UI) kan du lära dig de viktigaste tumreglerna för god design när det kommer till UI användargränssnitt.
Små ändringar kan få en stor effekt på resultatet av vad du skapar.

The Science of Great UI av Mark Miller