Состав лего кирпича в пропорциях: Технология производства лего кирпича

В состав гиперпрессованного кирпича, вошли отсевы каменных карьеров, портландцемент и минеральные красители. Небольшое количество воды, добавляемое для соединения компонентов, позволило называть технологию получения материала методом полусухого гиперпрессования. Таким образом, для производства гиперпрессованного кирпича, применяют сырье природного происхождения.

Если к внешним свойствам изделий не предъявляется высоких требований, и кирпич планируется использовать в качестве укрепительных конструкций, вместо ракушечника, в качестве наполнителя, могут быть использованы продукты очистки тепловых электростанций, доменные шлаки, кирпичный бой и другие промышленные отходы. Однако, для получения элитного высококачественного облицовочного материала, данный состав гиперпрессованного кирпича, не используется, ввиду отсутствия постоянного химического содержания перечисленного сырья.

Формирование кирпича мощным сжатием цементно-минеральной смеси, позволяет получать изделия, по свойствам, приближенные к натуральному камню. Что касается прочности и морозостойкости, то они в разы превышают показатели лучших представителей обжиговой продукции. Причем, производство гиперпрессованного кирпича, не требует столь значительных энергозатрат.

Компоненты, образующие прессмассу, строго дозируются на стадии смешивания. Сырье проходит предварительную подготовку, в ходе чего, производится анализ минерального и гранулометрического состава, контролируется степень влажности. В качестве вяжущего компонента, применяется цемент марки ПЦ 500 ДО, обладающий высокой прочностью. Менее качественный цемент, негативно влияет на внешний вид кирпича, не позволяя добиться чистых цветов.

Помимо основного минерального наполнителя, портландцемента и минеральных красителей, в состав смеси для гиперпрессованного кирпича, могут входить различные микродобавки, улучшающие внешний вид и свойства изделий. Состав и пропорции добавок определяются характеристиками минерального наполнителя.

Лего кирпич из песка. Состав лего кирпича в пропорциях

Конечно это не означает, что песок для изготовления кирпича совершенно не подходит и на его применение в технологии прессования наложено табу. Совершенно нет. Просто везде нужна своя мера.

Производство Лего-кирпича

Песок песку тоже рознь. И порой песок, в состав которого входят некоторые включения, прессуется даже совсем неплохо.

Кирпич Лего пока не нашёл широкого применения в России, он недостаточно изучен и даже мало известен многим профессионалам, хотя изобретению датского строителя Оле Кирка уже более лет. Главное препятствие — не изученность свойств в далёкой перспективе отпугивающая брендовых производителей.

В любом случае, необходимо делать анализ, пробовать, подбирать составы, снова пробовать Но если настойчиво пытаться спрессовать кирпич применяя только лишь один песок и цемент, то скорее всего будет, как говорится, присутствие отсутствия положительного результата. Производственные линии О компании Новости Строим дом Напишите нам Контакты Поиск по сайту Профессор: мэры и строители предотвращают защиту климата.

В качестве дополнительной рекомендации стоит отметить что забор инертных материалов, отсевов горных пород, непосредственно из-под грохота оправдано наличием двух совсем немало важных позиций: во-первых, Вы практически гарантировано получаете сырьё одной постоянной влажности; во-вторых, сохраняется постоянная однородность зернового состава инертного.

Глиняный кирпич. Кирпич из цемента, песка и глины. Дмитрий01 , Кризис.

Сообщение понравилось 2 пользователям. Николай Гость. Здравствуйте ДмитрийМ. Данная продукция обладает улучшенными техническими характеристиками. Это изделие быстро очищается с помощью воды.

Простота использования и дешевизна

Также продукция обладает высокой морозостойкостью, является экологически чистой и подходит для использования в различных климатических условиях. Поэтому его часто используют для облицовки различных сооружений, а также для проведения отделки внутри помещения.

Если за границы шва выходят излишки клея, их после полного высыхания можно легко удалить шпателем. Если планируется возведение сооружений невысоких к примеру, элементов забора , то монтаж можно осуществлять вообще без клея или раствора.

Вследствие этого повышается прочность кладки, а также обеспечивается стабильность и надежность стенной геометрии. Необходимо учитывать то, что заливка должна проводиться поэтапно, то есть не больше 6 рядов за 1 заход.

Приготовление смеси

Она может продолжаться целый день, но утром наиболее выражена. Это происходит из. Топ разорившихся звезд Оказывается, иногда даже самая громкая слава заканчивается провалом, как в случае с этими знаменитостями.

Зачем нужен крошечный карман на джинсах? Все знают, что есть крошечный карман на джинсах, но мало кто задумывался, зачем он может быть нужен.

Кирпич «лего» — за и против

Интересно, что первоначально он был местом для хр. Как жаль, что хорошие супруги не растут на деревьях. Если ваша вторая половинка делает эти 13 вещей, то вы можете с.

Материалы по теме: Производство гиперпрессованного кирпича Бизнес-план производства кирпича. Несмотря на кризисные явления, темпы строительства в нашей стране продолжают повышаться как в частном, так и государственном секторе.

Как выглядеть моложе: лучшие стрижки для тех, кому за 30, 40, 50, 60 Девушки в 20 лет не волнуются о форме и длине прически. Кажется, молодость создана для экспериментов над внешностью и дерзких локонов. Однако уже посл. А еще они невероятно фотогеничны и всегда умеют оказаться в правильное время в правил.

Кирпичи «Лего»: отзывы, состав. Производство кирпича «Лего»

Ключевым сырьём являются карьерные отсевы, полученные в результате разработки карбонатных пород. Пару лет назад никто не знал об этой модификации, но его популярность быстро набирает обороты. И это хорошая возможность открыть свой прибыльный бизнес.

Идея запуска производства такого стройматериала хороша еще и тем, что растет спрос на:. Покупка новой квартиры становится для многих недостижимой роскошью. Те небольшие средства, которые удаётся отложить, частники тратят на благоустройство имеющегося дачного или приусадебного хозяйства. Возводят беседки, заборы, строят бани и уличные печи для мангала. Для всего этого нужен недорогой, крепкий и эстетичный строительный материал, и Лего подходит для этих целей как нельзя лучше.

Он имеет имеет хорошую прочность, климатическую устойчивость и безупречный внешний вид. Одним словом, такой хороший строительный материал, да ещё и дешевый, имеет все шансы и дальше бить рекорды продаж.

Производство кирпича из песка

Прежде чем начать коммерцию, выбирают форму новой организации. ООО и ИП одинаково выпускают продукцию, однако в каждой из видов хозяйствования есть свои особенности. Обратите внимание: ИП нельзя продать. При этой форме организации реализуют только материальные ценности оборудование, сырьё, готовую продукцию.

Искать только в заголовках Сообщения пользователя: Имена участников разделяйте запятой. Новее чем: Искать только в этой теме Искать только в этом разделе Отображать результаты в виде тем. Быстрый поиск. Регистрация: Atos Живу здесь.

Бизнес, с полным пакетом документов на фирму, может продать только ООО. Большой плюс выпуска Лего — минимальные требования к помещению для производственной линии. Маленькие станки размещают на строительной площадке, в гараже, на приусадебной территории и т. Расположите своё производство в промышленной зоне, недалеко от частного сектора.

Это самый экономичный способ для выпуска строительных материалов. Без хорошего оборудования качество изделий будет низким.

Строительство домов из лего-кирпича : Проектирование и строительство домов

Лего-кирпич или interlockingbrick – это современный строительный материал, который визуально напоминает обычный кирпич, но обладает куда большей функциональностью. Иначе его называют материалом с блокировкой. Специальные пазы в нем позволяют быстро собирать стену, причем сделать это можно самостоятельно, без привлечения специализированных бригад. Данный аспект дает возможность сэкономить на оплате труда строителей и получить максимум удовольствия от сборки собственного дома. Однако это далеко не все плюсы лего-кирпича.

Положительные качествалего-кирпича

Первое, что хочется сказать, рассматривая характеристики interlockingbrick, – это его состав. Производят материал на основе песка, известняка, цемента, глины, воды. В равных пропорциях эти компоненты перемешивают и затем добавляют красители и пластификаторы. После этого из смеси компонуют блоки посредством специальных станков и оставляют в форме до полного высыхания. Такая технология изготовления лего-кирпичей и их состав сказываются на стоимости. Она остается доступной для всех категорий покупателей, работающих и живущих в Крыму и в Севастополе в частности. Именно поэтому из данного материала создают:

• Несущие стены;
• Межкомнатные перегородки;
• Пол для мансарды;
• Стены для подвалов.

Кроме того, благодаря особой конструкции, исключается вероятность неровной сборки стен. Замковая часть и пазы увеличивают и прочность сооружения. А состав положительно скажется на долговечности и надежности собранного дома.

Осталось отметить, что лего-кирпич можно создать абсолютно любого размера и формы. А значит, их него получается создавать дома, коммерческие объекты, таунхаусы практически любой архитектуры.

Процесс укладки дома из interlockingbrick

Строительство домов из лего-кирпича начинается с обустройства фундамента. Весят блоки на 0,5-0,7 кг меньше, нежели стандартный кирпич. При этом они остаются такими же прочными и морозоустойчивыми. Исходя из этого, идеальным фундаментом для подобных сооружений будет ленточное или блочное основание.

Далее идет самый важный этап – создание первого этажа. Строители рекомендуют тщательно укладывать углы, не допуская образования щелей и не состыковок. Желательно предварительно заказать проект в специализированной компании и собирать стены в строгом соответствии с ним.

Завершающим этапом будет сборка последующих этажей, установка окон и кровли. Несущая способность лего-блоков позволяет выбрать абсолютно любые разновидности перечисленных конструкций.

Гиперпрессованный кирпич: производство, минусы, состав

Достойное место в ассортиментном ряду строительных материалов для возведения и облицовки стен занимает гиперпрессованный кирпич. Разнообразие фактур и цвета позволяет придать городской застройке неповторимый облик, облагородить парки и скверы. Такой кирпич не только улучшит эстетичный вид загородного домостроения, но и продлит срок службы любого здания.

Что это за материал?

Гиперпрессованный кирпич — строительный материал высокой прочности, который в основном используют для облицовки и сооружения внешних конструкций: арок, ворот, заборов. А это значит, что его лицевые поверхности (тычок и ложок) должны иметь идеальное качество. Такая кладка не предполагает дальнейшей обработки в виде оштукатуривания стен или облицовки, что существенно экономит средства и время строительства. Гиперпрессованный кирпич из известняка поддается механической обработке, он легко режется болгаркой с малым процентом отхода и брака.

Состав и производство

Прессованный кирпич своими руками сделать можно, но это трудоемкий процесс, к тому же использование ручного пресса позволяет формировать всего один или два изделия за цикл. Стоимость прессов довольно высокая, а окупаемость — низкая. Состав гиперпрессованного кирпича и пропорции:

• 85—92% отсевов дробления горных пород:
  • мраморовидный известняк;
  • ракушняк;
  • карьерные отсевы при добыче гранита, мергеля, мрамора, доломита;
  • доменные шлаки;
  • отходы производства керамических изделий и прочее.
• 8—12% цемента.
• 2—3% воды и железоксидных красителей.

По сути, это метод холодной сварки, когда при помощи мощного гиперпрессования сырья, меняется его молекулярная структура.

Оборудование для производства в промышленных масштабах:

• Полуавтоматический гиперпресс типа СППК-70 или автоматический типа ПАК 150.2.
• Растворосмесители.
• Камеры для пропаривания.
• Ленточные транспортеры.
• Поддоны для сушки.
• Для обработки поверхностей при изготовлении рустированного облицовочного кирпича производители используют дополнительное оборудование:
  • гидравлическую гильотину, на которой происходит колка;
  • долбежный станок типа «Дятел» для придания фактуры.

Процесс производства прессованием

Технология безотходная, бракованные изделия реутилизируются и перерабатываются. Технология производства гиперпрессованного кирпича предполагает прохождение таких этапов:

• Формовка подготовленной смеси методом компрессии. Давление достигает 20—30 мегапаскалей.
• Сушка в пропарочной камере при температуре от 40 до 70 °C в течение 8—10 часов либо на складах 4—6 суток, где набирает до 70% заявленной прочности.
• Оставшуюся прочность изделие будет набирать на открытых стройплощадках или складах при плюсовом температурном режиме на протяжении 30-ти дней. Конечный продукт производства — прочный искусственный камень, свойствам не уступающий натуральному.

Характеристики и свойства

Этот строительный материал имеет показатели:

• Прочность от 150 до 300. Этот критерий под обозначением «М» в маркировке (числовое значение указывает какую нагрузку в килограммах выдержит 1 кв. см).
• Водопоглощение — 6%.
• Теплопроводность — 0,43—1,09 Вт/(м·°С).
• Группа огнестойкости — негорючий.
• Морозостойкость — 100—150. Этот показатель под буквой «F» в маркировке — количество полных циклов «замораживания до -15 градусов и размораживания» изделия, насыщенного водой без потери физико-технических и эксплуатационных качеств.
• Стандартные размеры — 250×120×65.

Разновидности

Кирпич гиперпрессованный по конструкции делят на три группы:

• Полнотелый.
• Пустотелый. До 40% технических отверстий и щелей.
• Лего. Это подвид пустотелого, у которого имеются два выступа-шипа на верхних гранях и два паза на нижних. Такой замок обеспечивает лучшую сцепку кладки.

По назначению кирпич-гиперпресс может быть рядовой или строительный, а также облицовочный. Последний вид имеет много фактур, форм и цветовых решений:

• Желтый гладкий «Литос». Со скошенными углами и без.
• «Скала». Грубая и более мягкая фактура.
• Карнизный. С плавными выгнутыми изгибами.
• Угловой. Имеет Г-образную форму для безупречной облицовки углов.
• Сникерс. Узкий кирпич со сколотой поверхностью.
• Рваный камень.

Преимущества гиперпрессованного кирпича

Гиперпрессование позволяет изготавливать изделия с идеальной геометрией. Колотый кирпич используют для облицовки, а гладкий — и в рядовой кладке, и как лицевой. Разнообразие форм, фактур и широкая палитра цветов позволяет создавать сложные архитектурные элементы. Помимо эстетических достоинств, такой кирпич обладает и рядом технических плюсов:

• Высокая прочность и устойчивость к агрессивной внешней среде.
• Низкое водопоглощение.
• Экологически чистый.
• Легко обрабатывается. Отлично режется обычной болгаркой.
• «Спецзаказ» — возможность изготовить стройматериал с повышенными показателями прочности — до М 500 и морозостойкости — до F300.
• Может «дышать», так как на изделиях не образуется цементная пленка, которая еще и снижает адгезию с раствором.

Минусы и слабые стороны

Минус гиперпрессованного кирпича — стоимость, особенно когда его применяют в качестве рядового. Также имеет повышенный показатель теплопроводности, что отрицательно влияет на целесообразность использования для основной кладки. Тепло из дома, выполненного таким кирпичом, будет уходить быстрее. Минусы:

• Большой вес. Даже у щелевых экземпляров он составляет 4,2 кг.
• Выгорание. Но серьезной потери в цвете не наблюдается.
• Адгезия раствора в полнотелом варианте немного хуже, чем в щелевом.
• Возможное появление высылов в кладке.

Сфера применения

Гиперпрессованный кирпич иногда применяется при кладке фундамента и цоколя, но, в основном, это экстерьерный и интерьерный облицовочный материал. Из его фигурных элементов возводят арки и заборы, колонны и декоративные элементы проемов окон и дверей, облицовывают камины и декорируют стены. Этот строительный материал пользуется большой популярностью в ландшафтном дизайне. Благодаря прочной кладке, дом из такого кирпича может быть построен в зоне сейсмической нестабильности, возможных оползней и других природных и техногенных катаклизмов.

Кирпич «Лего» гиперпрессованный | «Мой Дом»

Кирпич нового поколения, производится заводом STEINHAUS^TM методом гиперпрессования, что предаёт ему ряд неоспоримых преимуществ. К тому же, благодаря наличию замков и идеальных пропорций, укладка данного кирпича под силу неквалифицированному работнику, имеющему первичные навыки строительства.

Гиперпрессованный замковый кирпич – это один из самых современных и практичных строительных материалов. Сейчас он быстро приобретает популярность по всему миру благодаря простоте, удобству использования и целому ряду преимуществ.

Простота кладки

Система шип-паз

Кладка не требует специальных навыков, из-за имеющихся пазов и шипов. Кирпичи идеально подходят друг другу, а выложенная стена будет выглядеть эстетично

Прочность

Марка М200-М250

Прочность гиперпрессованного замкового кирпича колеблется от 200 до 300 кг/см2. Такой кирпич можно использовать для несущих стен конструкций

Морозостойкость

Марка F100-F150

Индекс F(n) обозначает количество циклов заморозки-оттаивания, у наших изделий он достигает 200 циклов, что позволяет использовать материал в любых климатических зонах

Водопоглощение

не более 6%

У кирпичей Steinhaus, водопоглощение варьируется в пределах 5-6%, что позволяет без опасения использовать материал в зонах с влажным и морским климатом

Экономия

Лучшая стоимость в кладке!

Из-за уменьшения времени кладки и значительного уменьшения объема растворов, Вы съэкономите до 30% от итоговой стоимости затрат на кладку

Преимущества гиперпрессованного кирпича STEINHAUS

Простота кладки

Главным преимуществом замкового кирпича является простота кладки.

Для возведения стен или столбов из замкового гиперпрессованного кирпича не обязательно обладать навыками квалифицированного каменщика.

Замковый гиперпрессованный кирпич STEINHAUS изготавливается на новейшем современном оборудовании и является кирпичом для быстрой кладки.

Благодаря идеальной геометрии, которая имеет допустимое отклонение от номинальных размеров ± 0,7мм., и фаске всех углов кирпича кропотливое выравнивание швов кирпичной кладки ушло в прошлое. Если работая с обычным кирпичом добиться красивого ровного шва сможет только профессиональный каменщик, то сложить ровную красивую кладку из кирпича STEINHAUS сможет даже любой мало-мальски аккуратный школьник, а человек с «руками» и подавно.

Благодаря своей форме кладка из замкового кирпича STEINHAUS производится в 3 – 4 раза быстрее, а цементного раствора используется в 50 раз меньше.

Прочность

Прочность гиперпрессованного замкового кирпича во многом определяется плотностью материала, которая в среднем составляет 1900-2200 кг/м3. Каждая серия искусственного камня соответствует определённому индексу прочности, который обозначается M (n), где n обозначает прочность материала, которая у наших изделий колеблется от 200 до 300 кг/см2. Такой кирпич может смело быть использован для возведения кладки несущих стен конструкции.

Морозостойкость

Морозоустойчивость гиперпрессованных изделий обозначается индексом F (n), где n – количество циклов заморозки-оттаивания, которые сможет перенести материал без утраты главных рабочих качеств. Морозостойкость кирпича является одной из важнейших технических характеристик, на которую необходимо обращать внимание при покупке кирпича. От этого показателя зависит долговечность вашего здания и сооружения. Морозоустойчивость наших изделий достигает 200 циклов, что позволяет использовать материал для строительства сооружений в любых климатических зонах, включая районы Крайнего Севера.
Вопреки бытующему мнению, гиперпрессованый кирпич – это технология проверенная временем! Уже более 25 лет дома построенные по технологии гиперпрессования радуют своих хозяев!

Водопоглощение

Водопоглощение – это способность кирпича впитывать и удерживать в порах и капиллярах воду. Слишком высокий уровень поглощения влаги способствует ухудшению микроклимата в доме из-за неуспевающей испаряться воды. А при минусовой температуре она превращается в лед и расширяется, в кирпиче образуются трещины, что приводит его в негодность и снижает прочность здания. Для определения водопоглощения кирпича, несколько опытных образцов из каждой партии высушивают при температуре 105-110 ° С до постоянной массы. Далее насыщают их водой при температуре 15-20 ° С в течение 48 часов в сосуде при условии, чтобы уровень воды в ней превышал верх образцов на 2-10 см. После прохождения указанного времени образцы извлекают из сосуда, обтирают тряпкой и взвешивают. Для обозначения водопоглащения используют соотношение объёма впитанной влаги материала. У кирпичей Steinhaus, этот показатель варьируется в пределах 5-6%, что позволяет без опасения использовать материал для наружной отделки фасадов даже в зонах с влажным и морским климатом.

Экономия

Выбирая Замковый Гиперпрессованный Кирпич Steinhaus – Вы экономите до 30% от итоговой стоимости кладки:

— за счет системы шип-паз, скорость кладки возрастает в 2-3 раза. По нашему опыту, один каменщик выкладывает до 1000 кирпичей в день.
— за счет правильной геометрии кирпича отпадает необходимость в высококлассных специалистах по кладке. По уровню выкладываются только первые два ряда, остальные ряды благодаря пазам направляются сами;
— если внутренняя стена из замкового гиперпрессованного кирпича — сразу закладывается электро проводка и все коммуникации. Таким образом можно отказаться от внутренней отделки и от штробления стен;
— при строительстве используется специальный клей, а не раствор. Расход составляет — 25 кг на 500 кирпичей.

таблица для сравнения различных материалов по стоимости и техническим характеристикам на примере возведения перегородки

Тёплый дом из кирпича «Лего»

Облицовка домов кирпичом «Лего»

Армирование кладки из кирпича «Лего»

Характеристики кирпича

Описание кирпича

Гиперпрессованный кирпич является прекрасным строительным материалом, его основная особенность в том, что данный вид кирпича, а именно ЗАМКОВЫЙ КИРПИЧ (ЛЕГО КИРПИЧ) может использоваться не только для внешней, но и внутренней отделки зданий.

Гиперпрессованный кирпич повсеместно и широко используют для строительства заборов, возведения малоэтажных зданий, а так же и в капитальном строительстве.

Применяя замковый гиперпрессованный кирпич, Вы значительно ускоряете процесс строительства, а так же снижаете себестоимость кладки и внутренней отделки зданий.

Здания из замкового гиперпрессованного кирпича не требуют внешней отделки, поскольку широта цветовой политры, позволяет использовать интересные, необычные и современные цветовые и дизайнерские решения.

Замковый гиперпрессованный лего-кирпич, система шип-паз — всё это различные названия нашей продукции.

Строим забор из гиперпрессованного кирпича

Строим дом из гиперпрессованного кирпича

Recensioni состав лего кирпича — Shopping online e recensioni per состав лего кирпича su AliExpress

Promozioni hot in состав лего кирпича: le migliori offerte e sconti online con recensioni di clienti reali.

Grandi notizie! Sei nel posto giusto per состав лего кирпича. Ormai sai già che, qualunque cosa tu stia cercando, lo troverai su AliExpress. Abbiamo letteralmente migliaia di ottimi prodotti in tutte le categorie di prodotti. Sia che tu stia cercando etichette di fascia alta o acquisti economici e economici, ti garantiamo che è qui su AliExpress.Troverai negozi ufficiali per i marchi oltre a piccoli venditori indipendenti di sconti, i quali offrono metodi di pagamento rapidi e affidabili, oltre che convenienti e sicuri, indipendentemente da quanto tu scelga di spendere.

AliExpress non sarà mai battuto per scelta, qualità e prezzo. Ogni giorno troverai nuove offerte solo online, sconti sui negozi e l’opportunità di risparmiare ancora di più raccogliendo i coupon. Ma potresti dover agire in fretta poiché questo состав лего кирпича è destinato a diventare uno dei best seller più richiesti in pochissimo tempo. Pensa quanto saranno gelosi i tuoi amici quando dici che hai il tuo состав лего кирпича su AliExpress. Con i prezzi più bassi online, le tariffe di spedizione economiche e le opzioni di ritiro locali, puoi realizzare un risparmio ancora maggiore.

Se hai ancora due menti состав лего кирпича e stai pensando di scegliere un prodotto simile, AliExpress è un ottimo posto per confrontare prezzi e venditori. Ti aiuteremo a capire se vale la pena pagare un extra per una versione di fascia alta o se stai ottenendo un acquisto altrettanto vantaggioso acquistando l’articolo più economico. Inoltre, se vuoi solo concederti e dare un’occhiata alla versione più costosa, AliExpress si assicurerà sempre che tu possa ottenere il miglior prezzo per il tuo denaro, anche facendoti sapere quando starai meglio ad aspettare che inizi una promozione e i risparmi che puoi aspettarti di fare.

AliExpress è orgogliosa di assicurarsi di avere sempre una scelta informata quando acquisti da una delle centinaia di negozi e venditori sulla nostra piattaforma. Ogni negozio e venditore è valutato per il servizio clienti, il prezzo e la qualità dei clienti reali. Inoltre puoi scoprire il negozio o le singole valutazioni del venditore, oltre a confrontare prezzi, offerte di spedizione e sconti sullo stesso prodotto leggendo commenti e recensioni lasciati dagli utenti. Ogni acquisto è valutato a stelle e spesso ha commenti lasciati dai precedenti clienti che descrivono la loro esperienza di transazione in modo da poter acquistare con fiducia ogni volta. In breve, non devi crederci sulla parola — ascolta i nostri milioni di clienti soddisfatti.

E se sei nuovo su AliExpress, ti faremo conoscere un segreto. Poco prima di fare clic su «acquista ora» nel processo di transazione, prenditi un momento per controllare i coupon e risparmierai ancora di più. Puoi trovare coupon negozio, coupon AliExpress o puoi raccogliere coupon ogni giorno giocando ai giochi sull’app AliExpress. Inoltre, poiché la maggior parte dei nostri venditori offre la spedizione gratuita, riteniamo che accetti di ottenere questo состав лего кирпича a uno dei migliori prezzi online.

Abbiamo sempre l’ultima tecnologia, le ultime tendenze e le etichette più discusse. Su AliExpress, qualità, prezzo e servizio di alta qualità sono sempre di serie. Inizia la migliore esperienza di shopping che tu abbia mai, proprio qui.

Lego Challenge # 25: Новый дизайн системы Lego — представляем TomBlox

Сегодняшняя задача: Измените конструкцию системы Lego, чтобы упростить создание подробных моделей.

Это мое 25-е испытание, я почти готов! Теперь, когда я построил множество моделей и ознакомился со многими из обычных кирпичиков и техник, я хотел посмотреть, есть ли другие варианты, которые я сделал бы, если бы получил возможность перепроектировать систему Lego с нуля.

Относительные пропорции обычных кубиков Lego демонстрируют необычные пропорции, такие как отношение ширины к высоте 5 к 6.

У меня было несколько конкретных целей, которые нужно улучшить над кубиком Lego:

1. Кирпичи должны быть кубиками. Отношение ширины и высоты базового кирпича 5 к 6 кажется произвольным, как и решение сделать толщину одного кирпича равной 3 плитам. (Примечание: узнайте больше об этих пропорциях в моем 18 задании.)
2. Размер кубика позволяет масштабировать модели. Кирпич Lego не является полезной долей дюйма или сантиметра. У меня кирпичи подходящего размера для построения масштабной модели.
3. Кирпичный дизайн побуждает применять более сложные методы строительства. Обычные кубики Lego можно прикреплять только сверху или снизу с интервалом в 1 стойку. Мои кирпичи позволяют использовать более 1/2 интервала шпилек для передовых строительных технологий.

Идеи для эскизов

Я был почти уверен, что мои кубики будут немного меньше обычных кубиков Lego, и я хотел избавиться от необходимости использовать «пустотелые» кирпичи с шипами для смещения под кирпичом и прикрепить аксессуары, такие как флагштоки.Я также был почти уверен, что кирпич будет иметь толщину 2 плиты вместо трех. Это дает мне мелкие детали в 1/2 кирпича в вертикальном направлении через пластины и детали из 1/2 кирпича в горизонтальном направлении с использованием конструкции со смещением.

Наброски на миллиметровой бумаге предлагаемой конструкции блокировочного блока.

Я составил для своих блоков более простую дробную единицу — все измеряется с шагом 1/4. кирпичные стены будут толщиной 1/4 кирпича, стойки и плиты — 1/2 кирпича в поперечнике. Поскольку мне нужен был простой способ описать мою новую конструкцию кирпичей, я решил назвать их «TomBlox».

Мой «TomBlox» будет иметь более простые внутренние пропорции, чем кубики Lego.

Разработка TomBlox!

Базовый дизайн мне понравился. Я представил себе набор компонентов, подобный тем, что есть в системе Lego, но на основе моих новых пропорций. В первоначальном дизайне я набросал планы плит, плиток, отступов, кирпичей SNOT и наклонных частей. Сделав несколько быстрых набросков на бумаге, я загрузил и установил Sketch up — очень простое в использовании приложение для трехмерного моделирования, которое я использовал в прошлом для создания прототипов проектов по благоустройству дома перед их созданием.

TomBlox смоделирован в приложении SketchUp

После переобучения интерфейса приложения (прошло несколько лет…) я начал работать в системе. Я решил сделать каждый кирпич 1 см в каждом измерении, потому что я хотел в конечном итоге распечатать кирпичи на 3D-принтере, и они все еще имеют относительно низкое разрешение, что затрудняет мелкие детали. Примерно через час я создал 3D-модели 8 самых распространенных кирпичей в моей новой системе.

В нижней части TomBlock используется другая конструкция, позволяющая крепить кирпич со смещением.

Одной из моих основных целей было изменить конструкцию нижней части обычных кирпичей размером 1 × 2 или больше. В кубиках Lego они используют небольшую трубку между шпильками. Это не позволяет кирпичам прикрепляться с интервалом в 1/2 кирпича, если только прикрепляемый кирпич не имеет «полой» стойки, что является исключением, а не правилом во вселенной Lego. Я не чувствовал, что полые гвоздики необходимы в строительной системе, поэтому вместо этого я решил использовать зубчатый подход. (Обсуждения в Интернете говорят о том, что полые гвоздики Lego — редкость, потому что полые гвоздики также не демонстрируют культовое название LEGO.)

Создание прототипа TomBlox!

Поскольку у меня есть доступ к 3D-принтеру MakerBot на работе, было вполне естественно распечатать набор TomBlox и посмотреть, насколько хорошо они работают. После борьбы с машиной я смог начать печатать свой первый блок. (Судя по всему, MakerBot работает более надежно, если вы копируете свою 3D-модель на SD-карту, а не распечатываете ее на ПК.) Я начал с трех блоков, которые я напечатал на прозрачном пластиковом материале. Для следующего набора я напечатал 5 блоков на черном материале, который, на мой взгляд, выглядел лучше (и его было легче сфотографировать.)

Семейство 3D-печатных блоков TomBlox

К сожалению, кирпичики было ОЧЕНЬ трудно собрать вместе прямо из принтера. Объект, напечатанный на 3D-принтере, немного толще, чем в компьютерной модели, поэтому шпилька требовала большого усилия для соединения с другим кирпичом. Приложив немного силы и терпения, я смог соединить кирпичи 1 × 1 вместе. Кирпичи 1 × 2 были еще жестче, поэтому мне пришлось использовать аккумуляторную дрель дома, чтобы удалить пластик, помогая кирпичам врезаться в нижнюю сторону других кирпичей.

Сравнение нижней стороны блоков TomBlox и Lego.

Точность 3D-принтера была недостаточна для создания чего-то вроде качественного кубика Lego, но после очистки стало ясно, что мой прототип кубика — жизнеспособная альтернатива стандартному кубику Lego. Я также был рад видеть, что моя конструкция нижней стороны кирпича со смещением хорошо работает на практике.

Простая композиция из TomBlox

Фотография показывает, что прототипы TomBlox имеют ширину ровно 1 см.

Простая композиция с использованием всего моего TomBlox. К сожалению, они не так хорошо крепятся, как кубики Lego, из-за несовершенства процесса 3D-печати.

Сравнение блоков TomBlox и Lego бок о бок. TomBlox немного больше, с пропорционально меньшими шипами.

Заключение

Мои кубики, напечатанные на 3D-принтере, далеки от совершенства, но было весело создать быстрое подтверждение концепции.Я также подтвердил свое чутье, что кирпичи в 1 см будут казаться слишком большими. Я по-прежнему думаю, что блоки размером 1/2 см были бы хороши, в результате получились бы кирпичи где-то между размером Lego и Nanoblocks, при этом упростив математику для построения масштабных моделей. Я действительно думаю, что предложенная мной система TomBlox лучше отвечает потребностям моего стиля конструкции, но я буду придерживаться кирпичей Lego превосходного качества, даже если мне придется мириться с причудами.

Завершая проект, я придумал по крайней мере одну причину, по которой системные блоки Lego не используют эти пропорции: для изготовления моих кубиков потребовалось бы гораздо больше пластика, поскольку полая часть меньше.

Время проекта: 2 часа в SketchUp, 1 час на 3D-печать кирпичей, еще час на очистку распечаток с помощью аккумуляторной дрели, точильного станка и наждачной бумаги.

Создайте масштабную модель LEGO Bricks | Bricks 4 Kidz | Кирпичи 4 Kidz

Одна большая корзина с кубиками LEGO содержит почти безграничные возможности для создания и строительства новых миров. Один из типов проектов, основанных на навыках STEM детей (наука, технология, инженерия и математика), — это создание из кубиков LEGO масштабной модели места, которое им дорого и дорого.

Что это может быть? Масштабный проект LEGO может быть миниатюрным планом их района или переосмысленной версией их дома. Это может быть площадь в центре города, их школа или даже ваша любимая спортивная арена. Небо это предел!

Создание собственной модели — идеальная задача STEM

Без сомнения, ваш ребенок привык собирать детали LEGO, следя за инструкциями набора. Но создание модели с нуля выводит задачу на новый уровень и дает им уверенность в том, что в будущем они смогут создавать проекты своей мечты.Создание планов модели и последующее ее построение — также идеальный проект STEM.

Пространственное мышление — Создание модели требует некоторых вычислений, чтобы у вас были правильные пропорции высоты, ширины и расстояния. Поскольку эти реальные структуры визуализируются из блоков LEGO Bricks, потребуется некоторая изобретательность, чтобы найти наилучшее соотношение кирпичей и футов.

Архитектурные детали — Создание модели — это шанс узнать, как устроен дизайн здания.Что способствует структуре, а что является простыми деталями? Как размещение стен используется для создания пространства? И какие небольшие корректировки можно было внести, чтобы изменить пространство?

Строительная игра — Существует множество исследований, показывающих связь между конструирующей игрой и улучшением математических и пространственных навыков. В те долгие жаркие летние дни это может быть идеальным летним испытанием, которое поможет сохранить ваши математические навыки и потерю знаний.

Способствует решению проблем — Есть два пути к решению проблемы.Один из них — это очень прямое конвергентное мышление, которое помогает найти лучшее решение проблемы. И есть дивергентное мышление, когда ум творца включается и находит несколько решений. Задача создания собственной модели означает использование обоих.

Perseverance — Размер и уровень детализации проекта потребуют особого подхода. Поскольку цель состоит в том, чтобы сделать его максимально похожим на реальное место, в этом процессе будут применяться методы проб и ошибок.Это может научить вас ценному жизненному навыку настойчивости даже перед лицом разочарования.

Как начать проект

Это зависит от того, что вы делаете, но в большинстве случаев выбросить свою коллекцию кирпичей и начать собирать вещи без плана не очень хорошо.

Планирование — Вот редкий проект LEGO Bricks, в котором есть технологический элемент. Онлайн-системы CAD также могут быть очень полезны, помогая вам спланировать проект в трехмерном рендеринге, вплоть до формы, цвета и количества кирпичей, которые вам понадобятся для завершения проекта.Три бесплатных ресурса, которые можно попробовать, — это LEGO Digital Designer, LDraw и Stud.io. (Или вы всегда можете попробовать старые добрые миллиметры и маркеры.)

Собрать — Если у вас есть деньги, вы можете посетить «Выбрать кирпич» и собрать весь комплект. Чтобы сократить расходы, создавайте свой комплект по дешевке, следя за подержанными коллекциями в благотворительных магазинах и на дворовых распродажах. Обязательно и спросите друзей со старшими детьми.

Заимствование — При создании шедевра не нужно изобретать велосипед.Перейдите в Интернет и откройте для себя множество форумов и сайтов, на которых другие энтузиасты LEGO разместили и делились своими моделями. Кто-то может предложить идеальное решение для сложной детали, или вы можете найти способ его улучшить. Перед запуском проекта обязательно прочтите «Неофициальное руководство LEGO Builder’s Guide» Аллана Бедфорда. Он предлагает больше деталей и помогает придумать ваш большой проект и спроектировать его.

В Bricks 4 Kidz мы понимаем уникальную радость и удовольствие придумывать собственные модели и воплощать их в реальность.Помогите своим детям открыть для себя новые вдохновляющие способы творить и запишитесь на занятия Bricks 4 Kidz в вашем районе. Создайте масштабную модель LEGO Bricks | Кирпичи 4 Kidz

Ваш дом, сделанный из Lego

Что, если бы вы могли построить свой собственный дом из Lego? Сколько штук вам нужно? К счастью для нас, компания сделала онлайн-калькулятор, чтобы помочь в этом разобраться. Вы вводите размер своего дома в квадратных футах и ​​количество этажей. Калькулятор использует математику, чтобы определить, сколько кирпичиков Lego с 8 стержнями нужно, чтобы построить этот дом! Как это сделать? Мы знаем, что кирпич Lego имеет толщину около 1/4 дюйма, ширину 5/8 дюйма и длину 1 1/4 дюйма.Между тем, настоящий глиняный кирпич имеет размер 2 1/4 х 4 х 8 дюймов. Итак, вам нужно 359 кубиков Лего на каждый настоящий. Оказывается, вам нужно более 10 миллионов Lego, чтобы построить свой средний дом площадью 2000 квадратных футов. Но будьте осторожны: это касается только внешних стен. Если вы хотите, чтобы в комнатах было много внутренних стен, вам понадобится еще больше Lego!

Маленьких: Кубик Лего имеет форму коробки. Сколько у него граней (плоских сторон)? Найдите коробку и пересчитайте их!

Маленькие дети: Если вы начнете строить стену своей спальни из 2 красных кирпичей, 2 желтых, 2 синих, 2 зеленых и 2 белых, сколько это будет кирпичей? Бонус: Если вы положите 2 кубика Lego с 8 колышками рядом друг с другом, сколько всего у вас колышков — и сколькими способами вы можете разместить эти 2 кубика, чтобы колышки выстроились в линию? (Предположим, они одного цвета.)

Дети старшего возраста: Площадь помещения в квадратных футах равна длине, умноженной на ширину. Если ваша спальня 10 футов в длину и 9 футов в ширину, сколько у вас квадратных футов? Бонус: Если в каждой из двух длинных стен в этом 10-миллионном кирпичном доме на 1 миллион кирпичей больше, чем в каждой из двух коротких стен, сколько кирпичей в каждой стене?

Нет предела: Если ваша спальня занимает площадь в 20 квадратных футов, каковы все возможные комбинации длины и ширины (с использованием только целых чисел) — и какая комбинация потребует наибольшей длины стены?

Ответы:
Маленькие: 6 граней — не забудьте посчитать верх и низ вместе с 4 боковыми гранями!

Маленькие дети: 10 кубиков. Бонус: 16 колышков. Есть 5 способов выстроить их в ряд: бок о бок в квадрате, конец в конец в линию, Т (один указывает на середину другого) и 2 способа сделать L.

Дети старшего возраста: 90 квадратных футов. Бонус: 3 миллиона кирпичей в каждой длинной стене и по 2 миллиона в каждой короткой стене. Каждое длинное и короткое вместе использует половину кирпичей — 5 миллионов, а затем вам нужно 2 числа с интервалом 1 миллион, которые в сумме дают 5 миллионов.

Нет предела: 3 комбинации: 1 фут на 20 футов, 2 на 10 и 4 на 5.Для 1 на 20 потребуется 42 фута стены (20 + 20 + 1 + 1), а для 4 на 5 потребуется всего 18 футов (5 + 5 + 4 + 4). Пропорции пространства имеют огромное значение!

Лаура Билодо Овердек — основатель и президент Фонда математики перед сном. Ее цель — сделать математику такой же увлекательной для детей, как она была в детстве. Ее мама заставила Лору запекать до того, как она могла ходить, а отец заставил ее использовать электроинструменты в очень опасном возрасте, измеряя при этом длину, ширину и углы. Вооружившись этой ранней любовью к числам, Лаура получила степень бакалавра астрофизики в Принстонском университете и степень магистра делового администрирования в Уортонской школе бизнеса; она продолжает смотреть на звезды и сегодня.Среди других интересов Лауры — трое подвижных детей, шоколад, экстремальные автомобили и Lego Mindstorms.

способов использовать Lego в классе

Когда я не занят работой на наших обучающих сайтах, я обычно играю в Lego с нашими детьми! Это невероятно креативная игрушка, но ее также можно использовать для поддержки работы в различных областях учебной программы. Вот наш ОГРОМНЫЙ список способов использовать Lego в классе. Многие из этих идей были внесены нашим замечательным сообществом в Facebook.Если у вас есть другие предложения, пожалуйста, оставьте комментарий внизу страницы.

Не забывайте, что для многих из этих занятий также можно использовать Duplo!

Идеи для преподавателей и ресурсы:

Английский

• Построение букв — Создавайте буквы алфавита (или слова), используя кубики Lego!

• Построение слов — Лиза Вебер говорит: «Я наклеиваю буквы на каждый кубик Lego, а затем предлагаю ребенку сложить слово.Помогает с языком и мелкой моторикой ». Вы также можете нанести слова на более длинные кубики Lego и отдельные буквы на кусочки размером 1 x 1 и попросить детей составлять слова из этих букв (предложено Пиенки Дю Туа).
• Распознавание слов — Напишите на них слова, и чем больше слов они знают, тем выше растет их башня! Предложила Триша Армстронг.
• Начало истории — Создайте сцену, используя несколько минифигурок, и используйте ее как подсказку для письма. Учитель мог разыграть детям сцены… или они могли создать сцены друг для друга!

• Персонажи … Напишите профиль персонажа о конкретной минифигурке.Не могли бы вы как-нибудь изменить своего персонажа? Например, ведьма, которая боится кошек …

• Создание персонажа — Создайте свою собственную минифигурку Lego и придумайте подходящую обстановку. Затем это можно было бы использовать в качестве отправной точки для ряда письменных работ. Предложила Клэр Хопли.
• Случайные персонажи — Ханна Виктория Смит складывает разных персонажей в сумку, затем каждый ребенок выбирает одного, не глядя, и должен написать фантастический рассказ об этом персонаже.Можно использовать Lego для создания обстановки вместо раскадровки ».
• Подсчет слогов — Дайте детям набор слов и попросите их подсчитать количество слогов в каждом слове. Если слово состоит из трех слогов, они должны склеить три кирпича, чтобы представить его. Если в слове четыре слога, они должны склеить четыре кирпича вместе (и т. Д.).
• Раскадровки — пересказывайте историю, создавая изображения «раскадровки» для представления различных сцен.Не могли бы вы импортировать эти изображения в электронную книгу / мультимедийное программное обеспечение (и добавить повествование / звуковые эффекты / музыку)? Вот сцена из «Трех поросят» …

• Начало / Середина / Конец — Создание сцен для представления начала, середины и конца истории. Подробнее об этой идее читайте в блоге Ли Паркинсона.
• Инструкции по написанию — Создайте набор письменных инструкций, чтобы научить кого-нибудь создавать простую модель Lego. Это может включать много позиционного языка.Предложите детям проверить инструкции друг друга. Дайан Тайсон объясняет: «Я использовала Lego в моем классе с особыми потребностями, чтобы писать инструкции. Они построили персонажа, фотографию, разобрали его, а затем написали инструкции по его созданию. Затем дети поменялись местами с кем-то еще, кто должен был воссоздать своего персонажа по написанным инструкциям ».
• Создание инструкций — Сделайте фотографии этапов создания модели Lego и используйте эти изображения для создания инструкции в стиле, аналогичном тем, которые можно найти в официальных наборах Lego.
• Предлоги — Норма Вивар предлагает использовать кубики Lego, чтобы попрактиковаться в использовании предлогов (например, синий кирпич находится внутри / на / под / над / рядом с зеленым кирпичом).
• Сможете ли вы его построить? — Постройте модель Lego (может быть простой или очень сложной) за пределами классной комнаты или спрятанной позади нее. Дети работают в небольших группах, чтобы построить копию. Однако только одному члену группы разрешено смотреть на модель, а другие члены команды должны ее построить.Отлично подходит для командной работы и коммуникативных навыков! Предложено Ким Рандл.
• Части речи — Лин Ренвуд предлагает использовать разноцветные кубики Lego для представления различных частей речи. Сложите их, чтобы составить предложение, и попросите детей заменить цвета словами.
• Выражения минифигурок — Посмотрите на выражения лиц разных минифигурок. Какие слова вы бы использовали, чтобы описать проявляемые эмоции?

Maths

• Подсчет гвоздей — Подсчитайте гвоздики на вершине каждого кирпича.Сколько их там? У какого кирпича больше всего шпилек? Можете ли вы отсортировать кирпичи по «размеру», от тех, у которых меньше всего шпилек, до тех, у которых больше всего?

• Подсчет кубиков / минифигурок — Попросите детей сосчитать заданное количество кубиков или минифигурок.

Посмотрите это видео (предложено Дугласом Спенсером), в котором показано, как считать кубики Lego за 1, 5 и 10 …

• Построение чисел — Могут ли ваши дети строить числа из кубиков?
• Расчеты — Попрактикуйтесь в добавлении гвоздей на несколько кирпичей, чтобы найти общую сумму.Их также можно использовать для вычитания, умножения и деления. Предложила Венди Лиггитт.

• Таблицы умножения — Кирпич 4×2 имеет 8 шпилек наверху. Пластина 8×6 имеет 48 шпилек. Видят ли ваши дети ссылку со своими таблицами умножения? Могут ли они составить таблицу умножения Lego (хотя найти кирпичики для некоторых фактов умножения может быть невозможно)?

• Оценка — Соберите кучу Lego и оцените, сколько там кирпичей.Тогда проверьте свою оценку!

• Дроби — Используйте разноцветные кирпичи, чтобы показать дробь. Предложено Маркусом Лэнгом, Тарой МакНалли и Венкси Чан.

• Сортировка — Используйте диаграммы Венна и Кэрролла, чтобы отсортировать смесь кирпичей на различные наборы (например, синие кирпичи / кирпичи с восемью гвоздями).

• Статистика — Используйте их для сортировки и подсчета действий.Затем постройте столбец / гистограмму, чтобы показать результаты. Предложено Ребеккой Бхоланат.
• Узоры — Используйте кирпичи для создания простых узоров. Если вы начнете выкройку, смогут ли ваши дети ее завершить? Могут ли они делать и более сложные узоры?

• Площадь, периметр и объем — Умножьте количество стоек на сторонах кирпича, чтобы найти «площадь» кирпичей. Не могли бы вы также использовать эту информацию для просмотра периметра и объема?
• 3D-фигуры — Создавайте различные 3D-формы (например,грамм. кубики, кубоиды, призмы, пирамиды) из кубиков Lego. Предложила Бриджит Рилли.
• Симметрия — Используйте опорную плиту и добавьте ряд кирпичей по центру. Могут ли ваши дети создать симметричный образ, используя эту линию в качестве зеркальной?
• Алгебра — Познакомьте детей с алгеброй, собрав кучу кирпичей (но не считайте их количество). Количество кирпичей обозначьте буквой n. Как бы мы показали количество кирпичей, если бы мы добавили еще два в кучу (т.е. п + 2)? Как мы покажем количество кирпичей, если мы вычтем три кирпича из исходной кучи (то есть n — 3)?

• Соотношение и пропорции — Дайте детям кучу цветных кирпичей и попросите их определить соотношение красных кирпичей и синих кирпичей (или пропорцию красных кирпичей). Могут ли они делать группы кирпичей с определенным соотношением / пропорциями?
• Make a Marble Run — Попросите своих детей придумать игру «Мраморный бег». Это отлично подходит для математики и разговоров о положении, направлении и движении.Для детей также является проблемой добиться того, чтобы мрамор достиг конечной точки. Предложено Никола Д’Коста.
• Lego Flashcards — Загрузите и используйте замечательные математические карточки LEGO, представленные ниже, предоставленные Каллумом Джонсоном.
• Размер — Используйте кубики Lego в качестве единицы измерения, то есть эта книга имеет ширину шесть кирпичей (или 24 гвоздика). Предложила Кара Луиза.
• Координаты — Поместите кубики на координатную сетку и используйте их для игры в стиле линкоров.Предложила Кейт Бримс.
• Удилища Cuisenaire — Ясемин Гедик Топуз объясняет, что «части Lego можно использовать как удочки Cuisenaire. Удилища Cuisenaire можно использовать по-разному, насколько позволяет ваше воображение ».
• Решение задач — Используйте конструктор Lego в качестве практического оборудования, чтобы помочь детям решать математические задачи. Найдите идеи на этих изображениях (предоставлено Кэлвином Бо):

• Другие математические идеи — Прочтите этот пост в блоге, чтобы узнать больше о математических идеях.Предложила Кристель Виндридж.

Наука

• Среда обитания — Сделайте среду обитания для животного из кирпичей.
• Forces — Перемещайте кубики / минифигурки Lego, отталкивая и притягивая их магнитами. Прикрепите их к воздушным шарам и обсудите задействованные силы, когда они передвигаются по классу! Предложила Кара Луиза.
• Химия — Люк Басфилд объясняет, что Lego полезно для моделирования элементов, соединений, смесей, молекул и атомов на ранней концептуальной стадии.Стеф Миллс говорит: «Я использовал их в средней школе, чтобы показать химические реакции, где каждый цвет представляет отдельный элемент. Также можно правильно определить количество атомов. Также хорош для уравновешивания уравнений ».

Computing

• Animations — Создавайте покадровые анимации с помощью Duplo и Lego. Предложено Кара Луизой и Вероникой Джой. Посмотрите этот отличный пример (поделился Дугласом Спенсером):

Design Technology

• Construction — Можете ли вы попытаться воссоздать местные достопримечательности или известные здания с помощью Lego? Посмотрите, как создаются оригинальные здания, и используйте похожие приемы, используя кубики Lego.В качестве отправной точки для этого можно использовать наборы Lego Architecture (предложено Эриком Швабом).
• Задачи строительства — Предложите группам детей построить самую высокую башню или самый прочный мост из заданного набора кирпичей. Обсудите, какие проекты победили и почему.
• Сейсмостойкие здания — Могут ли ваши дети спроектировать сейсмостойкое здание? Не могли бы вы их тоже протестировать? Предложено Хелен Давстон.
• Создайте дом — Создайте дом для минифигурки.Какой дом им понравится? Предложила Кара Луиза. Лаура Чаффи попросит своих учеников создать дом с помощью Minecraft, а затем попросить их построить его с помощью Lego.
• Изготовление мебели — Создавайте мебель из кубиков Lego! См. Пример в этом плане урока румынского языка. Предложено Люцианом Герасимом.
• Сыграйте в игру «Бросьте кости» — Дети играют парами (или небольшими группами) и по очереди бросают кубик. После катания они строят башню с таким количеством шпилек.Побеждает ребенок с самой высокой башней (которая не падает) после определенного количества бросков! Предложила Бриджит Рилли.
• Lego Challenge — Попробуйте это увлекательное Lego Challenge, используя наш бесплатный ресурс.
• Автомобиль Задачи — Создайте автомобиль, который безопасно перевезет яйцо на большие расстояния. Можете ли вы устроить соревнование с друзьями, чтобы узнать, какой автомобиль проедет дальше всего?

Art

• Мозаика — Можете ли вы создать мозаику, используя кирпичи 1×1? Не могли бы вы работать с партнером / группой, чтобы сделать мозаику большего размера? Не могли бы вы воссоздать мозаику какого-либо исторического периода?
• Печать — Вдавите кирпичи в пластилин для печати изображений.
• Покраска — Окуните кирпичи в краску, чтобы красить ими! Предложено Кэролайн Рут Смит и Мишель Рамбл. Прочтите наш пост с дополнительной информацией об этой деятельности.

География

• Флаги — Создайте флаг страны / штата и используйте его как часть области отображения этих мест. Предложено Карили Арнелл Гарднер.
• Пирамиды населения — Постройте пирамиду населения из кубиков Lego! Предложено Тором Лэйни-Хаббардом и Уиллом Кларком.
• Дренажные бассейны — Сделайте и промаркируйте дренажный бассейн! Предложено Уиллом Кларком.

История

PSHE

• Lego Therapy — Создайте группу Lego Therapy, чтобы помочь развить социальные навыки. Предложено Аннабель Пейн.
• Командные испытания — Имейте модель / дизайн в одном конце комнаты и стопку того же конструктора Lego в другом. По очереди бегайте и смотрите, а затем попробуйте воспроизвести дизайн. Это может быть как угодно простое или сложное, в зависимости от возраста.Может участвовать в гонках и с другими командами. Отлично подходит для совместной работы, общения, запоминания терпения, масштабирования, математики, ожидания своей очереди, координации и т. Д. Также хорошо подходит для картографических игр на память и других видов деятельности, основанных на ориентировании. Предложено Ханной Эпплтон.

Другие идеи:

• Мероприятия для раннего финишера — В конце занятия дайте детям задание, попросив их построить определенный объект из ограниченного набора кубиков. Это может быть ответ на вопрос, связанный с вашей темой.Предложено Сарой Эдвардс.
• Дайте детям возможность использовать Lego как часть системы поощрений в вашем классе. Предложила Кара Луиза.
• Позвольте детям использовать их как часть вашей игры в мокрый / дождливый день. Предложила Эллен Уокер Хоффман.
• Спросите своих детей! Дайте детям возможность самостоятельно изучить Lego. Могут ли они предложить способы их использования в классе? Предложено Крисом Самсоном.

Есть ли у вас другая идея? Расскажите нам в комментариях ниже…

8 шагов к созданию идеальной архитектуры LEGO Model

На гала-концерте Architizer A + Awards 2016, состоявшемся 12 мая, была представлена ​​серия блестяще замысловатых моделей, созданных с использованием любимой конструктора из детства каждого архитектора: кубиков LEGO. Масштабные копии этих архитектурных проектов — некоторые из них завершены, некоторые в стадии разработки — свидетельствовали о творчестве современных архитекторов, но также подчеркивали универсальность набора LEGO’s Architecture Studio.

Architizer пошел за кулисами, чтобы запечатлеть увлекательные фотографии многих из этих структур, и в процессе мы обнаружили некоторые приемы, которые использовали команды дизайнеров для создания качественных моделей, соответствующих их полноразмерным аналогам. Читайте подробное руководство по созданию лучших архитектурных моделей LEGO — кирпичик за пластиковым кирпичиком.

SHoP Architects хранили свои детали LEGO отдельно…

… в то время как Bernheimer Architecture использовала менее жесткий организационный подход.

1. Будьте организованы

Любой ценитель LEGO скажет вам, что организация ваших частей — особенно для сложной сборки — имеет важное значение. Тем не менее, вы можете расположить свой массив кирпичей по своему усмотрению: сотрудники SHoP Architects применили регламентированный подход к строительству штаб-квартиры Uber, храня все свои части в отдельных контейнерах, в то время как строители домов Quonochontaug Houses от Bernheimer Architecture раскладывают свои кирпичи с умелой демонстрацией организованного хаоса.

Roger Ferris + Partners начала с эскизов дизайна и размеров своей модели.

2. Нарисуйте это

При выяснении структурной логики, лежащей в основе вашей модели, ничто не сравнится с начертанием плана карандашом на бумаге. Дизайнер из Roger Ferris + Partners удалился в уютный уголок своей студии, чтобы набросать фасады, планы и аксонометрию для своей модели LEGO Red Barn — конечно, с точными размерами.

Строители Bernheimer Architecture внимательно следили за существующей масштабной моделью, чтобы она соответствовала пропорциям реальной конструкции.

3. Ссылайтесь на существующие модели

Команде Bernheimer Architecture помогли существующие блочные модели Quonochontaug House, что позволило им установить масштаб здания, углы скатных крыш и пропорции их итерации LEGO. Также приятно видеть, как ваша готовая модель LEGO сочетается с моделями, построенными из более традиционных материалов — пластиковые шпильки, покрывающие каждый кубик LEGO, добавляют реальную текстуру процессу!

Блок-модель САПР была нарисована на экране, чтобы помочь при сборке в Bernheimer Architecture.

4. Используйте программное обеспечение 3D

Насколько сложны световые люки и внешние детали резиденции Quonochontaug, дизайнеры Bernheimer Architecture сосредоточили свои усилия на модели, используя инструмент, который они знают лучше всего — компьютерное проектирование. Создание макета простой 3D-модели может стать отличной отправной точкой при создании реальной версии.

Строители LEGO Raad Studio смогли создать наклонную плоскость земли, используя слои тонких кирпичей.

5. Ознакомьтесь с весами

по своей сути являются модульными и имеют фиксированные размеры, поэтому важно выбрать масштаб для вашей модели, который позволит вам включить все необходимые детали. Прелесть набора LEGO Architecture Studio в том, что в него входит гораздо больше тонких деталей, что позволяет воссоздавать здания с удовлетворительно высоким уровнем точности, как это видно на плавной топографии модели Raad Studio LowLine.

Sage and Coomber Architects использовали в своей модели как гладкие, так и заклепки.

6. Оснастите специальные детали LEGO

LEGO Architecture Studio содержит большое количество кубиков, разработанных, чтобы дать вам больше возможностей для изменения внешнего вида вашей готовой модели. Модель Sage and Coombe Architects для легкой атлетики Ocean Breeze демонстрирует универсальность набора: длинные гладкие элементы контрастируют с традиционными шипованными кирпичами LEGO для легкой атлетики, а системы отопления и вентиляции точно изображены с помощью веерообразных элементов.

Сотрудник Raad Studios исследует нижнюю часть своей модели.

7. Посмотрите со всех сторон

LEGO означает, что между каждым кирпичиком создается прочная связь, когда вы «защелкиваете» их на месте, что устраняет необходимость в клеях, используемых при изготовлении обычных моделей. Воспользуйтесь этим в своих интересах, подняв модель, перевернув ее и изучив со всех сторон — так же, как дизайнеры Raad Studios, создавшие подземную копию своего инновационного проекта Low Line.

Модели близки к завершению, по часовой стрелке сверху слева: Red Barn от Roger Ferris + Partners, LowLine от Raad Studio, штаб-квартира Uber от SHoP Architects и Ocean Breeze Track and Field House от Sage and Coombe Architects.

8. Добавьте последние штрихи

Как сказал Мис ван дер Роэ: «Бог в деталях» — добавление таких украшений, как внешний орнамент, масштабные фигуры и даже светодиодные фонари, может оживить вашу модель и повысить ее читаемость со всех сторон.В этом отношении креативность не знает границ: Raad Studios включила абстрактные деревья LEGO, Sage и Coombe Architects сделали вентиляционные и световые люки на крыше, а Roger Ferris + Partners даже создали специальное тонированное зеркало, чтобы их белая модель стала красной.

Теперь вы увидели, как это делают специалисты, вперед и создавайте!

кубиков LEGO® как строительные блоки для биологических сред сантиметрового размера: на примере растений

Abstract

Кубики LEGO — это коммерчески доступные соединяющиеся части из пластика, которые обычно используются в качестве игрушек.Мы описываем их использование для создания инженерной среды для биологических систем сантиметрового масштаба, в частности корней растений. В частности, мы используем уникальную модульность этих строительных блоков для создания недорогих, прозрачных, реконфигурируемых и хорошо масштабируемых сред для роста растений, в которых структурные препятствия и химические градиенты могут быть точно спроектированы для имитации почвы.

Образец цитирования: Линд К.Р., Сизмур Т., Беномар С., Миллер А., Кадемартири Л. (2014) LEGO ^® Кирпичи как строительные блоки для биологических сред сантиметрового масштаба: на примере растений.PLoS ONE 9 (6): e100867. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0100867

Редактор: Маттиас Риллиг, Свободный университет Берлина, Германия

Поступила: 4 апреля 2014 г .; Одобрена: 31 мая 2014 г .; Опубликовано: 25 июня 2014 г.

Авторские права: © 2014 Lind et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Авторы подтверждают, что все данные, лежащие в основе выводов, полностью доступны без ограничений. Все соответствующие данные находятся в документе и его файлах с вспомогательной информацией.

Финансирование: Работа финансировалась Университетом штата Айова за счет гранта для запуска LC. Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Микрофлюидика [1] и другие инженерные среды [5], [6] могут создавать строго контролируемые среды микрометрового масштаба для изучения модельных систем организма (например, клеток млекопитающих). Однако ученые или инженеры, заинтересованные в управлении окружающей средой организмов сантиметрового масштаба (например, растений), имеют в своем распоряжении очень мало удобных инструментов [7], [8]. Эта нехватка частично объясняется высокими требованиями к дизайну, связанными с более крупными масштабами (например,г., стоимость). Эта ответственность особенно очевидна при изучении растений и их корневых систем.

Развитие растений в почве — важный предмет исследования. Обеспечение продовольствием мирового населения находится под серьезным давлением (прогнозируется, что наши запасы продовольствия будут намного ниже спроса к 2050 году [9]) и зависят от корней растений [10] (97,6% мирового потребления калорий приходится на растения. [11]). Корни влияют на урожайность растения и на то, выдержит ли оно стрессы.Мы знаем, что на рост корней сильно влияет окружающая среда, почва, но наше механистическое понимание этих эффектов несовершенно [10], [12] и сильно ограничено техническими проблемами.

Развитие корня — сложный процесс для экспериментального изучения. (i) Растения обладают сильно изменчивой корневой системой, даже если они генетически идентичны [13]. (ii) Корни чрезвычайно чувствительны к различным раздражителям (например, к гравитации, свету, прикосновению, влаге, питательным веществам, кислороду, температуре, травмам, электрическим полям [14]).(iii) Любой объем почвы уникален и невозможно точно воспроизвести [15], [16]. (iv) Его неоднородность делает его непрозрачным для большинства форм излучения [17]. (v) Его структурные и химические характеристики (т.е. пористость, химический состав поверхности, градиенты питательных веществ, градиенты кислорода, объемный состав, почвенная биота) нельзя изменять независимо друг от друга.

Один из способов избежать этой сложности — охарактеризовать рост растений в беспочвенных средах, например, в гидрогелях, бумаге, стеклянных шариках, песке. Эти системы менее неоднородны и невоспроизводимы, чем почва, и могут быть изменены — обычно в ограниченной степени — для имитации свойств почвы, таких как химический состав [18], физическая структура [19], [20], доступность воды [21], показатель преломления. [22] или механическая прочность [23].Однако отсутствие модульности, универсальности, структурной точности и очень ограниченный контроль над структурными и химическими неоднородностями в этих системах сильно ограничивают тип, сложность и воспроизводимость экспериментов, которые они могут проводить. Микрожидкостные подходы предлагают захватывающие возможности для изучения корней растений, но они подвержены ограничениям по их пропускной способности и размеру растений, которые они могут содержать [4], [24], [25].

Здесь мы демонстрируем, что кубики LEGO — это очень удобные и универсальные строительные блоки для создания инженерной среды в сантиметровом масштабе для корней растений.Их модульность позволяет создавать среды с строго контролируемыми структурными и химическими неоднородностями, которые подходят для удобных количественных исследований воздействия окружающей среды на фенотипы растений [26].

Проектирование системы

Удобная экспериментальная платформа для изучения развития корневой системы в контролируемой среде должна удовлетворять строгому набору проектных ограничений. Кубики LEGO, задуманные и продаваемые как игрушки, удовлетворяют этим ограничениям.

Модульность

Модульные системы могут создавать множество структурно отличных сред из нескольких различных компонентов.Возможности могут быть добавлены или удалены без восстановления всей экспериментальной установки. Конструкции LEGO имеют модульную конструкцию. Наименьшие кирпичи 8 x 8 x 6 мм. Самые большие из них 48 x 8 x 50 мм. Количество различных структур, которые можно сделать с помощью этих агрегатов, ошеломляет: шесть одинаковых кирпичей могут образовывать почти миллиард различных структур [27].

Масштабируемость

Конфайнмент может повлиять на физиологию организма [28]. Возможность создавать экспериментальные платформы различных размеров позволяет исследователям изучать любые растения и их ансамбли.Структуры LEGO можно легко масштабировать для размещения различных видов растений: самая маленькая замкнутая среда, которую можно создать из кубиков LEGO, имеет объем 0,35 см ³ , и теоретически возможно создать структуры LEGO, способные вместить самые большие виды растений.

Конструктивно точная

Корни чувствительны к физической структуре окружающей их среды. Например, для изучения тигмотропизма корня (реакции корня на прикосновение) требуются структуры точного размера и формы.Формы, используемые для производства кирпичей LEGO, имеют точность в пределах 5 мкм [29], что сопоставимо с диаметром корневого волоска и разрешением 3D-печати (минимальная толщина слоя составляет ∼50 мкм в некоторых из лучших современных моделей). .

Возможность повышения уровня сложности

Хорошая модельная система позволяет контролируемое введение экспериментальных переменных. Кирпичи LEGO можно использовать, как показано ниже, для создания физических барьеров, воздушных карманов, химических градиентов и соединительных камер для управления средой роста растения.

Простота

Простые настройки снижают риск систематических ошибок, вызванных оператором. В отличие от микрофлюидных подходов, сборка конструкций из кубиков LEGO не требует технической подготовки, поэтому студенты бакалавриата могут проводить эксперименты с заводами на основе кубиков LEGO с первого дня в лаборатории. Простые эксперименты, демонстрирующие фундаментальные принципы роста растений (например, тропизмы) или поощряющие экспериментальное творчество, могут проводиться школьниками всех возрастов на уроках естествознания [30].

Воспроизводимость

Экспериментальные платформы для корней растений (например, песчаные колонны, ризотроны, горшки с раздвоенными корнями) обычно изготавливаются с нуля. Их воспроизводимость между лабораториями или на разных континентах не может быть гарантирована. Уникальным преимуществом кубиков LEGO является то, что кубики, купленные отдельными партиями, по сути идентичны и совместимы друг с другом в обратном и прямом направлении. Эксперименты, созданные из кубиков LEGO, можно точно воспроизвести в любой точке мира.

Доступность

Чем дороже каждый эксперимент, тем меньше экспериментов можно провести с ограниченными ресурсами.Этот факт особенно важен для развивающихся стран [31] и в исследовательских областях, таких как растениеводство, где пропускная способность является важным параметром. Отдельные кубики LEGO стоят от 0,10 до 1 доллара США и продаются по всему миру. Конструкция LEGO, способная выращивать растения, стоит 3,1 доллара и может использоваться повторно: некоторые кубики LEGO в нашей лаборатории почти постоянно используются в течение двух лет.

Высокая пропускная способность

Возможность проводить большое количество экспериментов одновременно имеет важное значение для установления, например, отношений генотип-окружающая среда-фенотип [32].Конструкцию LEGO, подобную показанной на рисунке 1, можно собрать менее чем за минуту.

Рис. 1. Схема процесса проведения эксперимента по выращиванию растений с использованием кубиков LEGO в качестве строительных блоков.

Тот же самый процесс может быть использован для создания прототипов и других биологических экспериментов.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0100867.g001

Прозрачность

Двадцать восемь различных кубиков LEGO изготовлены из прозрачного поликарбоната, из которых можно собирать прозрачные конструкции для мониторинга корней растений в реальном времени с течением времени.

Автоклавируемый

Культуры тканей требуют стерильных условий. Прозрачные кирпичи LEGO (за исключением больших базовых пластин) можно автоклавировать из-за их поликарбонатного состава: они по-прежнему подходят друг к другу так же, как и до автоклавирования, и остаются прозрачными после более чем 50 циклов автоклавирования. Непрозрачные кирпичи LEGO изготовлены из блок-сополимера акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС) и могут быть стерилизованы этанолом или отбеливателем.

Трехмерность

В то время как 2D-платформы предлагают значительные преимущества с точки зрения визуализации и практичности [33], 3D-носители более репрезентативны для естественной среды корней [34].Кубики LEGO позволяют создавать почти произвольные трехмерные конструкции.

Химическая инертность

Законодательные стандарты гарантируют безопасность детей от кубиков LEGO, продаваемых в США и ЕС. Эти стандарты включают максимальные уровни растворимости токсичных или опасных веществ.

Совместимость с существующими средами роста

Инструменты, которые интегрируются с существующими экспериментальными платформами, часто оказываются наиболее полезными. Модульность структур LEGO позволяет им интегрироваться с лабораторными протоколами. E.g., конструкции LEGO могут удерживать гель, бусинки, песок, почву, элементы, напечатанные на 3D-принтере, или быть структурно точными элементами в других установках [35].

Результаты и обсуждение

На рисунке 1 показана блок-схема проектирования, сборки, разборки и повторной сборки эксперимента на основе кубиков LEGO. Веб-сайт LEGO Group (www.lego.com) предоставляет бесплатное программное обеспечение (LEGO Digital Designer, LDD) для проектирования конструкций в стиле САПР с использованием любого доступного кубика LEGO. Программа выводит пошаговое руководство по сборке и список необходимых деталей.Отдельные кубики можно приобрести в разделе «Выберите кирпич» на сайте www.lego.com или в других торговых точках (например, в местных магазинах LEGO, EBay). Стерилизацию кубиков LEGO можно проводить до или после сборки. Сохранение стерильности требует, чтобы конструкция содержалась в стерильном контейнере в ходе эксперимента.

Простейший пример среды для прорастания и роста растений на основе кубиков LEGO показан на рисунке 1. Кубики LEGO собраны в контейнер, содержащий среду для роста корней, на которой прорастают и выращивают семена: Рисунок 1, например, показывает Brassica rapa , Wisconsin Fast Plant, Astroplant, dwf1 , растущий на прозрачном гидрогеле, геллановой камеди.Хотя гелевые среды для роста корней очень часто используются в экспериментах [26], они не являются лучшими имитаторами почвы: архитектура корней, выращенных в гомогенной среде, не будет соответствовать архитектуре растений, выращиваемых в реальной почве [36]. Однако гелевые среды позволяют нам продемонстрировать три основные возможности биологических сред на основе LEGO: их способность удерживать жидкости, их совместимость с наблюдением в реальном времени и анализом корневой структуры, а также их использование для создания реконфигурируемых сред, включающих контролируемые неоднородности.Кроме того, среды LEGO не ограничиваются гелевыми средами: среда, показанная на рисунке 1, может содержать другие среды по выбору, например, песок, перлит, почву.

Поскольку конструкции, построенные из кирпичей LEGO, не являются водонепроницаемыми, их использование для удержания гелей требует некоторых хитростей (подробности см. В разделе «Вспомогательная информация» и в видеоролике S1 для демонстрации). Конструкцию LEGO необходимо охладить в морозильной камере, прежде чем налить в нее холодный гелевый раствор непосредственно перед застыванием. При таком подходе утечка гелевого раствора была минимальной.Эти базовые условия можно легко масштабировать в соответствии с размерами рассматриваемого организма и временем, в течение которого организм может расти. На рисунках 2a, 2b и 2c показано использование кубиков LEGO для создания контейнеров с очень разными размерами (5 × 5 × 5 см, 10 × 10 × 5 см и 20 × 20 × 10 см) для выращивания Fast Plants. Triticum polonicum (пшеница) и Zea mays (кукуруза).

Рис. 2. Универсальность, прозрачность и модульность сред LEGO для выращивания растений.

a-c) изображения основных сред на основе LEGO, в которых выращиваются быстрые растения, пшеница и кукуруза. Размер окружающей среды можно контролировать в соответствии с размером рассматриваемого организма. г) Интервальная съемка развития корня Lepidium sativum через стены окружающей среды на основе LEGO. На изображениях указано время, прошедшее с момента прорастания. д) Примеры системы на основе LEGO, которая позволяет динамически изменять окружающую среду растения. Два растения (Fast Plants) выращивают в изолированной среде.Затем во время роста среда изменяется, чтобы два растения могли использовать одну и ту же среду и взаимодействовать.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0100867.g002

Прозрачность и плоские стенки кубиков LEGO позволяют получать качественные изображения развития корневой системы в реальном времени. На рис. 2d показано покадровое изображение корней Lepidium sativum (садовый кресс-салат) в течение ~ 48 часов от прорастания в среде на основе LEGO. Это растение было выбрано из-за его относительно тонких корней (толщиной ~ 350 мкм), которые было бы трудно отобразить в плохо прозрачной системе.

Обратимый характер механической связи между кирпичами обеспечивает две важные возможности: создание реконфигурируемой биологической среды и строго контролируемых неоднородностей (например, твердых препятствий, воздушных карманов и градиентов химической и почвенной биоты) в однородной среде роста. . Рисунок 2e демонстрирует реконфигурируемую среду роста растений. Два Fast Plants выращивали в геле в отдельных контейнерах, собранных на одной базовой пластине. Кирпичные стены LEGO, разделяющие два контейнера, были сняты и преобразованы в один контейнер большего размера.Затем объем, разделяющий два растения, был заполнен большим количеством геля, соединяющим два растения по текучей среде. Рисунок 3 демонстрирует создание контролируемых неоднородностей в гомогенной гелевой среде для роста растений с помощью простой стратегии шаблонов, заимствованной из «инструментария» материаловедения. Желирующую смесь выливали в форму на основе LEGO. Элементы на основе LEGO в форме можно использовать в качестве твердых неоднородностей для изучения физического взаимодействия корней растений с твердыми объектами (тигмотропизм).После гелеобразования формы на основе LEGO можно было удалить, оставив после себя точно расположенные воздушные карманы, которые будут служить источниками градиентов кислорода в геле. Эти карманы затем могут быть повторно заполнены гидрогелем, содержащим желаемое химическое вещество, для создания точно позиционированных одномерных (рис. 3, нижняя левая панель) или двумерных (рис. 3, нижняя правая панель) градиентов питательных веществ. Вышеупомянутый процесс может быть объединен для создания сред с твердыми неоднородностями, воздушными карманами (то есть градиентами кислорода) и химическими (например.g., питательные вещества, токсины, сигнальные молекулы) одновременно (см. Приложения S1).

Рисунок 3. Изготовление контролируемых неоднородностей в среде роста растений.

Последовательность диаграмм и соответствующих изображений, иллюстрирующих создание одномерных и двухмерных неоднородностей (твердые элементы, воздушные карманы и химические градиенты) в развивающейся корневой системе быстрого растения. На нижних панелях красный линейный градиент относится к питательным веществам MS (краситель добавлен для наглядности), а радиальные градиенты относятся к фосфату калия (зеленый), нитрату калия (желтый), хлориду кальция (красный) и сульфату магния (синий). ).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0100867.g003

Выводы

В итоге мы продемонстрировали, что среда на основе LEGO может (i) масштабироваться до размера рассматриваемого организма, (ii) обеспечивать мониторинг корневых систем в реальном времени в 3D, (iii) структурно реконфигурироваться для изменения окружающая среда организма во время его развития, и (iv) генерировать точно контролируемые неоднородности (например, твердые барьеры, воздушные карманы, химические градиенты и градиенты почвенной биоты) в однородной среде для выращивания.

В этой рукописи также предлагается более широкая концепция: использование многоразовых и механически связанных строительных блоков для создания биологической среды для организмов и систем организмов сантиметрового масштаба. Модульные и многократно используемые строительные блоки могут облегчить проблемы, связанные с крупномасштабными экспериментами в области науки о растениях, одновременно предоставляя новые возможности (например, контролируемые неоднородности, реконфигурируемые среды) для изучения воздействия окружающей среды на развитие биосистем.Кроме того, эта концепция предоставляет химикам-материалам и инженерам две стимулирующие возможности: (i) творчески участвовать в синтезе или разработке все более способных биологических сред сантиметрового масштаба для важных организмов, таких как растения, и (ii) использовать эти среды для тестирования гипотеза относительно растений, совместимых с их набором навыков. Замечательные возможности заключаются в расширении нашего подхода на химически синтезированные кирпичи, LEGO-совместимые кирпичи и объекты, напечатанные на 3D-принтере, а также коммерческие кирпичи других производителей.Наша лаборатория представит набор интегрированных инструментов для создания скромных, но сложных [37] сантиметровых сред для изучения растений и других организмов [35].

Дополнительная информация

Приложения S1.

Материалы, методы и процедуры для создания (i) базовых сред на основе LEGO, (ii) сред на основе LEGO с линейными химическими градиентами, (iii) сред на основе LEGO с цилиндрическими химическими градиентами, (iv) большего масштаба Среда на основе LEGO.Демонстрация среды на основе LEGO, сочетающей контролируемые препятствия, воздушные карманы и несколько химических градиентов. Расчет минимально возможной среды на основе LEGO. Ограничения, открытые вопросы и неудачные эксперименты.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0100867.s001

(PDF)

Рисунок S5.

Фотография трехмерной среды для роста растений на основе кубиков LEGO с тремя различными типами неоднородностей: сплошным барьером (вверху слева), воздушным карманом (внизу справа) и двумя различными цилиндрическими химическими градиентами (вверху справа и внизу слева).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0100867.s006

(TIF)

Благодарности

Мы благодарим доктора Кулота В. Шаджеша за ценные обсуждения и Уильяма Рекемейера за помощь в лаборатории.

Вклад авторов

Задумал и спроектировал эксперименты: LC. Проведены опыты: ХРЛ ЦС СБ АМ. Проанализированы данные: TS LC. Внесенные реагенты / материалы / инструменты анализа: LC. Участвовал в написании рукописи: LC TS SB KRL.

Ссылки

1. 1. Хульме С.Е., Шевкопляс С.С., Апфельд Дж., Фонтана В., Уайтсайдс Г.М. (2007) Микросхема зажимов для иммобилизации и визуализации c-elegans. Лабораторный чип 7: 1515–1523.
2. 2. Lucchetta EM, Lee JH, Fu LA, Patel NH, Ismagilov RF (2005) Динамика сети формирования эмбрионального паттерна дрозофилы, нарушенной в пространстве и времени с помощью микрофлюидики. Природа 434: 1134–1138.
3. 3. Lutolf MP, Hubbell JA (2005) Синтетические биоматериалы как инструктивные внеклеточные микросреды для морфогенеза в тканевой инженерии.Nat. Биотехнология 23: 47–55.
4. 4. Parashar A, Pandey S (2011) Растение в чипе: микрофлюидная система для изучения роста корней и патогенных взаимодействий у арабидопсиса. Прил. Phys. Lett. 98.
5. 5. Derda R, Laromaine A, Mammoto A, Tang SKY, Mammoto T и др. (2009) 3D-культура клеток на бумажной основе для тканевых биоанализов. Proc. Natl. Акад. Sci. США. 106: 18457–18462.
6. 6. Tibbitt MW, Anseth KS (2009) Гидрогели как имитаторы внеклеточного матрикса для культуры 3d-клеток.Biotechnol. Bioeng 103: 655–663.
7. 7. Кларк К.А., Крысан П.Дж. (2007) Протокол: улучшенный высокопроизводительный метод создания образцов тканей в 96-луночном формате для генотипирования растений (ice-cap 2.0). Заводские методы 3.
8. 8. Крысан П (2004) Ледяная шапка. Высокопроизводительный метод сбора образцов тканей растений для анализа генотипов. Физиология растений 135: 1162–1169.
9. 9. Ray DK, Mueller ND, West PC, Foley JA (2013) Тенденции урожайности недостаточны для удвоения мирового производства сельскохозяйственных культур к 2050 году.PLoS ONE 8.
10. 10. Линч Дж. (1995) Корневая архитектура и продуктивность растений. Физиология растений 109: 7.
11. 11. ФАО (2009) Продовольственные балансы. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций.
12. 12. де Дорлодот С., Форстер Б., Пажес Л., Прайс А., Тубероза Р. и др. (2007) Архитектура корневой системы: возможности и ограничения для генетического улучшения сельскохозяйственных культур. Trends Plant Sci 12: 474–481.
13. 13. Султан С.Е. (2000) Фенотипическая пластичность для развития, функции и жизненного цикла растений.Trends Plant Sci 5: 537–542.
14. 14. Гилрой С., Массон PH (2008) Тропизмы растений: онлайн-библиотека Wiley.
15. 15. Нунан Н., Ву К., Янг И.М., Кроуфорд Дж. В., Ритц К. (2002) Пространственные структуры популяций почвенных бактерий in situ, нанесенные на карту в различных масштабах, в пахотной почве. Microb. Экол 44: 296–305.
16. 16. Янг И.М., Кроуфорд Дж. В. (2004) Взаимодействия и самоорганизация в комплексе почва-микроб. Наука 304: 1634–1637.
17. 17. Трейси С.Р., Робертс Дж. А., Блэк С. Р., Макнил А., Дэвидсон Р. и др.(2010) X-фактор: Визуализация ненарушенной корневой архитектуры в почве с помощью рентгеновской компьютерной томографии. J. Exp. Bot 61: 311–313.
18. 18. Чжан Х., Форде Б.Г. (1998) Ген-бокс у арабидопсиса, который контролирует вызванные питательными веществами изменения в архитектуре корня. Наука 279: 407–409.
19. 19. Bengough AG, Hans J, Bransby MF, Valentine TA (2010) Piv как метод количественной оценки роста клеток корня и смещения частиц на конфокальных изображениях. Microsc. Res. Techniq 73: 27–36.
20. 20. Massa GD, Gilroy S (2003) Touch модулирует ощущение силы тяжести, чтобы регулировать рост первичных корней Arabidopsis thaliana. Завод J 33: 435–445.
21. 21. Эммерих В., Хардегри С. (1991) Прорастание семян в растворе полиэтиленгликоля: эффекты исключения фильтровальной бумаги и потери водяного пара. Crop Sci 31: 454–458.
22. 22. Дауни Х., Холден Н., Оттен В., Спайерс А.Дж., Валентайн Т.А. и др. (2012) Прозрачный грунт для визуализации ризосферы.PLoS ONE 7: e44276.
23. 23. Whalley WR, Dodd IC, Watts CW, Webster CP, Phillips AL, et al. (2013) Генотипические вариации способности корней пшеницы проникать в слои воска. Почва для растений 364: 171–179.
24. 24. Grossmann G, Guo WJ, Ehrhardt DW, Frommer WB, Sit RV и др. (2011) The rootchip: интегрированный микрофлюидный чип для науки о растениях. Растительная клетка 23: 4234–4240.
25. 25. Мейер М., Луккетта Е.М., Исмагилов Р.Ф. (2010) Химическая стимуляция корня арабидопсиса thaliana с использованием многоламинарного потока на микрофлюидном чипе.Лабораторный чип 10: 2147–2153.
26. 26. Фиорани Ф., Шурр У. (2013) Будущие сценарии фенотипирования растений. В: Торговец СС, редактор. Ежегодный обзор биологии растений, том 64. Пало-Альто: Ежегодные обзоры. С. 267–291.
27. 27. Абрахамсен М., Эйлерс С. (2011) Об асимптотическом перечислении структур lego. Exp. Математика 20: 145–152.
28. 28. Poorter H, Bühler J, van Dusschoten D, Climent J, Postma JA (2012) Размер горшка имеет значение: метаанализ влияния объема укоренения на рост растений.Функциональная биология растений.
29. 29. Группа LEGO (2013) Профиль компании группы LEGO.
30. 30. Макнамара С., Сир М., Роджерс С., Братцель Б. (1999) Скульптуры из кубиков Lego и робототехника в образовании. Ежегодная конференция ASEE.
31. 31. Whitesides G (2012) Экономный путь: обещание науки, ориентированной на затраты. The Economist: Мир в 2012 году.
32. 32. Инграм П.А., Чжу Дж., Шариф А., Дэвис И.В., Бенфей П.Н. и др. (2012) Высокопроизводительная визуализация и анализ архитектуры корневой системы brachypodium distachyon в условиях различной доступности питательных веществ.Филос. T. R. Soc.B 367: 1559–1569.
33. 33. Balvin M, Sohn E, Iracki T, Drazer G, Frechette J (2009) Направленная синхронизация и роль необратимых взаимодействий в детерминированном гидродинамическом разделении в микрофлюидных устройствах. Phys. Rev. Lett. 103.
34. 34. Pampaloni F, Reynaud EG, Stelzer EH (2007) Третье измерение устраняет разрыв между культурой клеток и живой тканью. Nat. Rev. Mol. Cell Biol 8: 839–845.
35. 35. Sizmur T, Lind KR, Benomar S, VanEvery H, Cademartiri L (2014) Простая и универсальная двухмерная платформа для изучения прорастания и роста растений в условиях контролируемой влажности.PLoS ONE 9: e96730.
36. 36. Hargreaves C, Gregory P, Bengough AG (2009) Измерение характеристик корней у проростков ячменя (hordeum vulgare ssp. Vulgare и ssp. Spontaneum) с использованием гелевых камер, почвенных мешков и рентгеновской микротомографии. Почва растений 316: 285–297.
37. 37. Whitesides GM (2013) Круто или просто и дешево? Почему не оба? Лабораторный чип 13: 11–13.

Вот сколько стоит этот кирпичик Lego, на который вы наступили

Я могу измерить высоту, длину и ширину с помощью обычного удлинителя (некоторые могут назвать это линейкой).А как насчет шишек наверху (я полагаю, Lego называет их шипами)? Я проигнорирую их — все равно это не настоящий размер. Используя эти измерения, я могу рассчитать объем в кубических сантиметрах.

Но есть еще одно измерение объема в единицах Лего — шпильки. Для приведенного выше кирпича кажется очевидным, что длина и ширина равны двум гвоздикам. А как насчет высоты? Если вы возьмете самую тонкую деталь Lego, которая напоминает ломтик, вы обнаружите, что три из них имеют такую ​​же высоту, как один «обычный» кирпич.

Итак, я назначу этому «нормальному» кирпичу высоту в три части, хотя я уверен, что у Lego есть специальный термин для этого размера. Чтобы найти объем, я просто умножаю длину на ширину на высоту. Однако единица высоты — это не то же самое, что единица длины или ширины, поэтому это может показаться бессмысленным. Думаю, я буду придерживаться измерения объема в сантиметрах.

Actual Lego Data

Lego предлагает множество видов деталей. Я собираюсь придерживаться основных форм, а не специализированных деталей.Вот посмотрите, что я измерил:

Имея данные о массе и размере, я могу построить график зависимости массы от объема:

Данные выглядят довольно линейно — ну, для меня достаточно линейно. Наклон этой подгонки также является отличным способом оценить плотность детали Lego. Наклон определяется как скорость изменения вертикальной переменной (массы) относительно горизонтальной переменной (объема). Это как масса, разделенная на объем — плотность. Глядя на наклон этой подходящей линии, средняя плотность Lego равна 0.565 г / см ³ . Это кажется правдоподобным. Мне всегда нравится сравнивать плотность объекта с плотностью воды, которая составляет 1 г / см ³ . Плотность Lego ниже, чем у воды, поэтому они будут плавать — при условии, что воздух остается внутри детали. Опять же, это разумно.

Но почему данные выглядят так, будто в них смешаны две линейные функции? Наверное, потому, что есть две плотности Lego. В этом исследовании я исследовал только блоки одной высоты или блоки трех высот. В более коротких блоках меньше пустого пространства — это даст более высокую плотность, чем более высокие блоки.Это только мое предположение — вы можете дальше исследовать плотность Lego в качестве домашнего задания.

Цена за фунт

Как связать плотность Lego с ценой за фунт? Во-первых, я могу определить цену за грамм простым пересчетом единиц. Это будет 7,9 цента за грамм. Теперь, используя 10,4 цента за штуку, я могу проделать следующий трюк с единицами измерения:

Если я переверну это, я получу 1,35 грамма за штуку. Это можно интерпретировать как среднюю массу предмета в наборе — , если — 8 долларов.99 за четверть фунта — это реально. Как будет выглядеть 1,35-граммовая деталь Lego? По моим данным, он будет находиться где-то между высоким кирпичом 2×2 и высоким кирпичом 4×1.