蝗虫消杀器斩获米兰设计周国赛二等奖

转自：UA设计学堂

蝗虫消杀器

︱项目背景︱

统计显示，肯尼亚约有700平方公里土地已被蝗虫侵害。肯尼亚发展管理局表示，每平方公里农田最多能容纳1亿5000万只蝗虫，而肯尼亚东北部蝗虫规模长约60公里、宽约40公里，即是最多有3600亿只蝗虫正在肆虐......

遭受蝗虫袭击的郡位于干旱和半干旱土地，那里大多数人是依靠畜牧为生的游牧牧民。

迄今世界上记载的蝗虫超过10000种，其中我们中国就有900多种（主要为东亚飞蝗）。而此次在东非肆虐横行的蝗虫为沙漠蝗虫（Schistocerca gregaria），也叫沙漠蝗，属于蝗虫科下一种短角蝗虫，主要分布在非洲，也是蝗虫家族中最厉害的种类。

一只2克重的成年沙漠蝗在24小时内可以吃下跟自己体重一样的食物重量。虽然看起来吃得不多，但聚沙成塔，推测一小群的蝗群(一平方公里的群体含有大约4000万只蝗虫)在一天内吃下的食物相当于35000人、20头骆驼或6头大象的食用量一天的口粮总量。这是基于一个人平均每天吃2.3kg的食物。

沙漠蝗的生命周期分为三个阶段：卵、若虫和有翅成虫，寿命为3个月左右。而一只雌性蝗虫大约可以产下300颗卵，每年至少生下2到5代蝗虫。成年后的沙漠蝗体重约2克，约一根手指那么大，体色多为玫瑰色。在它们学会飞行后，数以千万计的蝗虫组成蝗群，每天可以随风飞行达100至150公里。

沙漠蝗虫的飞行速度为16-19公里/小时，但它相对于地面的速度取决于风和它自己的飞行速度。沙漠蝗虫最显著的特征之一是它的流动性很强。实验表明，悬挂在风洞中的蝗虫可以不间断地扇动翅膀6-17个小时，有证据表明，最长的时间可能长达20个小时。通过滑翔，蝗虫可以在空中停留很长时间。这使他们能够在海上作长途旅行。例如，蝗虫经常越过红海，距离约为300公里;在1988年10月，大量蝗虫越过大西洋到西印度群岛，距离约为5000公里。

飞蝗的肌肉按体型比例所做的工作是一个人以最快速度工作的10-20倍。所需的能量来自体内储存的脂肪，因此飞行耐力取决于脂肪的数量。飞行距离最远的是不成熟的蝗虫，它们捕食和储存的脂肪最多。

蝗虫在长距离飞行过程中会借助风力。飞行时，蝗虫的翅尖会画出一个形状如阿拉伯数字8的轨迹，这样的运动可以同时产生向上和向前的推力。另外蝗虫并不像其他昆虫一样将脂肪转化为糖，而是采用另一种非常缓慢的物质转化途径。这样蝗虫就可以不间断地在空中连续飞行17个小时。散居的沙漠蝗虫成虫通常在夜间飞行，而群居的成虫群白天飞行。

蝗虫是冷血动物，它们的活动受到气温和阳光的影响。如果没有阳光长时间连续飞行通常只发生以上23ºC。雨和云通常会减少飞行的次数。在阳光下长时间连续飞行是可能的，当气温高于14ºC，但航班减少当空气温度比40ºC。蝗虫在风中起飞和降落，但在强

风中它们根本不起飞，而是躲在岩石或植被后面。

沙漠蝗成灾后身体会变得更为适应长时间飞行，且常常是跟着季风飞，一旦搭上气流，飞行的距离与高度有明显的增加，迁飞高度可达300—600m，最高可达3000m。

1.自然环境：科学家认为这或许与气候的变化有关，经过了连续的暴雨和气旋后，蝗虫便会进入新一轮的繁殖。气候变暖温度升高，除了提升蝗虫的产卵优势，虫卵越冬率升高之外，还会让干旱加剧，植被退化，可谓是恶性循环。炎热干旱下，鸟类、铁线虫等蝗虫的各类天敌难以生存；同时，蝗虫本身的疾病也会被抑制，存活率自然大大提升。

2.蝗虫本身特性：蝗虫数量一旦增加，蝗虫散发聚集信息素，会让他们重新聚集一起，身体互相碰触，又会导致其他信息素挥发，他们的粪便里，也会散发一种信息素：蝗醇。这些信息素进入散居型的体内后，会引起体内的内激素变化，转变为群居型。蝗虫繁殖能力强，而且卵是直接插入在地下，极难被发现。比如非洲的沙漠蝗，它们在沙漠深处产卵，当它们出世后，蝗灾就形成了。

（难以捕获的原因图）

︱设计策略︱

根据蝗虫的特性与自身的价值，我们将利用4VA激素与蝗虫的趋光性吸引蝗虫进入建筑内部并将其杀死，同时利用风力进行快速的风干，利用超临界二氧化碳萃取技术进行过滤，再投入到70%乙醇90%乙醚溶液中进行浸泡过滤，再进行数次萃取、离心、沉淀、分类蒸馏等，最后得到三种物质，即蛋白质、甲壳素、脂质。

︱概念生成︱

整体建筑采用仿生设计，将生物学和建筑学融为一体，形态上似虫卵。与所有有机细胞一样，在该结构的每个单元中的分解蝗虫的设备，以及实验室以最佳适应方式运行着。

蝗虫来临时：利用虫子的趋光性以及释放4VA激素吸引蝗虫，将蝗虫吸引到建筑中，经过一系列的分解流程可以得到蛋白粉，脂质和甲壳素，这三种物质具有很强的医用价值和经济效用。

︱方案表现︱

（建筑内部效果图）

︱最终成果︱

︱学习感想︱