Солнечный сонет: 16 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Вдохновленный экспериментами Огюстена Мушо на солнечной энергии, этот набор стеклянных колпаков для гнезд с сеткой, меняющей цвет, призван отразить любопытство по поводу преобразования солнечной энергии в тепловую. Эти предметы, входящие в коллекцию WhatNot под названием Eighteen Sixty Six, были выставлены в Rossana Orlandi во время Миланской недели дизайна.

Лабораторное боросиликатное стеклоТермохромная пластиковая сетка

Маленький: 12 см D x 16 см H

Средний: 15 см D x 19 см H

Большой: 18 см D x 22 см H

Шаг 1: Раннее использование солнечной энергии: герой Александрии

Очарованный изобретениями прошлого и существенным прецедентом солнечной энергии, я исследовал историю экспериментов, проведенных, чтобы понять нашу связь с Солнцем.

Герой Александрии был греческим математиком и инженером, который работал в своем родном городе Александрия, Римский Египет (ок. 10 г. н. Э. - ок. 70 г. н. Э.). Его фонтанный инструмент представлял собой устройство, состоящее из множества камер с водой и воздухом, в которых вода переходила из одного контейнера в другой, когда его помещали на солнце. Под солнцем нагретый солнцем воздух будет расширяться, оказывая давление на воду внутри помещения, вытесняя ее наружу. В других случаях его инструменты выдавливали воздух, а не воду, издавая звук, когда он проходил через свисток, прикрепленный к отверстию.

Французский ландшафтный архитектор Исаак де Каус однажды сказал что-то об этих новых и редких изобретениях гидротехнических сооружений: «Замечательный двигатель, который помещается у подножия статуи, будет издавать звук, когда на нее светит солнце, так что он должен кажется, что статуя издает указанный звук . Он описывает инструмент, который пел, когда на него ударило утреннее солнце.

Шаг 2: раннее использование солнечной энергии: эксперименты с горячими ящиками

"loading =" ленивый"

Сетка на поверхности моих стеклянных колпаков была связана вручную на круглоткацких станках. Цель состояла в том, чтобы связать слой сетки вокруг каждого стеклянного колпака из этого термохромного материала, чтобы проиллюстрировать изменение температуры. Диаметр ткацкого станка определяет диаметр вязаной трубки, поэтому мне пришлось изготовить станки по индивидуальному заказу, чтобы они подходили к моим часам. Я изготовил два набора ткацких станков, которые различались по размерам, чтобы я мог выбирать, насколько плотно вязаное полотно должно оборачиваться вокруг каждого из замков. Наличие двух наборов размеров также должно было учитывать различные ограничения различных материалов.

Станки были вырезаны из фанеры на станке с ЧПУ, а колышки были вырезаны из одного деревянного стержня. Я создал файл Rhino и настроил траектории инструментов на RhinoCam, где линии вырезали отрицательное пространство между станками, а точки обозначали отверстия. Я использовал две насадки, по одной для каждого из двух размеров отверстий, чтобы они соответствовали диаметру моих колышков и гвоздей. Следите за тем, чтобы эти колышки вошли в отверстия конструкции ткацкого станка, при необходимости даже приклейте их, иначе вязать на них будет невозможно. Лучший способ ориентироваться на круглом ткацком станке - это смотреть видеоуроки на Youtube.

Шаг 9: термохроматический пигмент

Термохромные материалы бывают разных форм, но для этой цели лучше всего подходят пигменты и чернила. Многие из них меняют цвет на белый при повышении температуры, но эти диапазоны температур могут варьироваться. Найти материалы, изменяющие цвет, может быть сложнее, но хитрость заключается в том, чтобы сделать так, чтобы та вещь, которую вы наносите, была того цвета, который вы хотели бы получить в конце реакции. В этом примере я экспериментировал с белыми базами для красок и разбавителями для красок. Это приглушило яркость моего пурпурного пигмента, но также сделало изменение более очевидным. если бы у меня была синяя основа краски и желтый термохромный пигмент, цвет моего раствора был бы зеленым при комнатной температуре, но изменился бы на синий при теплых условиях.

Шаг 10: Исследование материала

Я заказал прозрачные катушки с трубками из ПВХ двух наименьших доступных размеров, длина каждого рулона составляет 100 ярдов. Я ввел термохромный раствор в трубку, используя шприцы с иглами Люэра разных размеров.

Шаг 11: Процесс инъекции

Процесс инъекции прошел хорошо через пару ярдов, но смог пройти только около 35% из 100 ярдов, прежде чем стал чрезвычайно медленным и бессмысленным, не говоря уже о болезненном для моей руки. Сначала я попробовал ввести раствор после того, как трубка уже была связана, поэтому я рассмотрела это как возможный фактор, который мог замедлить процесс.

Шаг 12: Процесс инъекции: решение проблемы

У меня не было проблем с впрыскиванием воды на 100 ярдов, поэтому я попытался как можно больше разбавить раствор, не приглушая цвета. Я также попытался ввести раствор, погрузив моток трубки в ведро с горячей водой (поэтому цвет белый, а не синий). Казалось, ничего не помогает.

Шаг 13: Процесс впрыска: пневматический насос

Ничего не работало, так что пришло время вывести пневмонасос. Это помогло протолкнуть раствор через 50% трубки… и в конце концов мне пришлось смириться с тем, что он не пройдет, и прорезать крошечную щель для шприца, который нужно ввести наполовину. Вы не можете действительно заметить эти разрывы, но они создают слабые места, которые могут сломаться, и это несовершенство свело меня с ума! Последняя проблема заключалась в том, что даже если мне удастся ввести раствор на все 100 ярдов, через неделю раствор высохнет и осядет на одной стороне внутренней части трубки, создав большие воздушные зазоры повсюду. Эксперименты были временно приостановлены, так как я решил использовать другой материал.

Шаг 14: Вязание волос термохромной куклы

Очень сложно найти и купить непрерывные пряди термометрических волокон, и они должны быть непрерывными. Вам нужны ярды и ярды материала для вязания, иначе из-за связывания прядей на всем протяжении вязания будут узлы и концы. Именно из этого пластика делают волосы куклы. Я объединил два цвета: синий, который меняется на темно-фиолетовый в очень холодных условиях, и розовый, который становится белым при температуре выше комнатной, чтобы создать более широкий термохроматический диапазон.

Шаг 15: термоэлектрический генератор