Светодиодная скульптура с химической структурой: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Создайте модель химической структуры с помощью светодиодов! Приправьте их 7-сегментными дисплеями, и вы получите потрясающую скульптуру!

По сути, вы собираете светодиоды и 7-сегментные дисплеи таким образом, чтобы моделировать химическую молекулу. Каждый компонент представляет собой атом, и все имеет форму, напоминающую фактическую геометрию молекулы. Из них получаются отличные подарки, потому что они могут быть очень индивидуальными. Вы можете выбрать молекулу, которая точно описывает получателя подарка, делая его более особенным.

Шаг 1. Найдите свою молекулу

Хорошая молекула должна быть достаточно сложной и образовывать замысловатые структуры. Лучше всего работают действительно сложные органические молекулы. Википедия - хорошее место для поиска молекул, потому что там есть фотографии фактической структуры молекулы, а также краткое описание ее свойств. Если вы дарите это в подарок, выберите молекулу, которая лучше всего описывает получателя. Например, первой молекулой, которую я сделал, был ацетилхолин, который я дал своему другу Колину. Вторым, что я сделал, был фенэтиламин, вещество, получившее название «химическое вещество любви». Вот еще несколько предлагаемых молекул: 1) серотонин - антидепрессант 2) триптофан - вызывает сонливость 3) дофамин - нейротрансмиттер «награды» и удовольствия. эстрадиол вариант эстрогена, женского гормона

Шаг 2. Купите запчасти

Список ваших деталей будет зависеть от выбранной вами молекулы. Что вы хотите сделать, так это назначить компонент для каждого атома в вашей молекуле. По большей части, поскольку вы, скорее всего, будете делать органическую молекулу, атомы углерода будут определять структуру. Используйте светодиод для обозначения атомов углерода. От себя лично я склонен ассоциировать углерод с зеленым цветом, поэтому я использовал зеленые светодиоды. Купите столько зеленых светодиодов, сколько атомов углерода в вашей молекуле. Для других элементов, присутствующих в вашей молекуле, вы можете использовать светодиод другого цвета, но я считаю, что лучше использовать 7-сегментный дисплей с написанным на нем символом элемента (подробнее об этом позже). Такие атомы, как кислород и азот, довольно хорошо представлены 7-сегментными дисплеями. Также обратите внимание, что атомы водорода явно не представлены в скульптуре. Почему? Практичность. Типичная органическая молекула может содержать до 30 атомов водорода, и это слишком много. Я считаю, что лучше всего включать водород только в такие «особые группы», как OH (гидроксид) и NH2 / NH3 (амин). Я склонен связывать водород с белым цветом, поэтому я использовал белые светодиоды (которые довольно дороги). Так что для проекта эстрадиола нам понадобятся 18 зеленых светодиодов (для 18 атомов углерода) 2 общих анода (ELS402) семисегментных дисплея (для 2 атомов кислорода) 2 маленьких белых светодиода (для 2 атомов водорода в группе гидроксида (ОН)) Вам также понадобится зажим для батареи, резистор 1 кОм, паяльная проволока и утюг. Вы также можете купить корпус, если подарите его.

Шаг 3. Начните строить свою молекулу: углеродную основу

Вот техника, которую я использовал, чтобы соединить светодиоды в бензольное кольцо (гексагональную часть). Вы можете использовать ту же технику для создания цепочек светодиодов любой формы. Возьмите два светодиода и соедините их вместе, как показано на первом рисунке. Вы можете заставить светодиоды образовывать любые углы, но поскольку это часть бензольного кольца, они расположены под углом 120 градусов. Сжав их ножки вместе таким образом, они зафиксируются на месте, и их будет легко припаять. Примечание: обязательно спаяйте ножки одинаковой длины. Я имею в виду спаять их так, чтобы они были параллельны. Для условности я положил более длинную (положительную) ногу сверху. Также будьте осторожны, чтобы припои не соприкасались и не замыкали их. Проверьте, работает ли он, подав напряжение на ноги. Все компоненты должны загореться. Продолжайте процесс, пока не получите желаемую структуру, время от времени останавливаясь, чтобы проверить, горит ли она по-прежнему. Далее я покажу, как разместить 7-сегментный дисплей, а также поделюсь техникой, которую я использовал для этих «сложных» частей.

Шаг 4: Начните строить свою молекулу: 7-сегментный элемент

Этот шаг сложен, потому что вы должны понимать, как работают 7-сегментные дисплеи. На обычном 7-сегментном анодном дисплее у вас есть 8 контактов, которые соответствуют 8 "лампочкам" (7 сегментов + 1 десятичная точка) и 2 контакта питания (они избыточны).1) Подключите контакты питания к положительному источнику 2) Подключите оставшиеся контакты к отрицательному (заземлению), чтобы загорелся соответствующий сегмент. См. Вторую картинку для иллюстрации. Итак, если вы пишете букву O, вы заземляете все, кроме одной булавки, которая соответствует среднему сегменту. Если бы вы написали букву F, вы заземлили все контакты, кроме нижнего и двух правых боковых сегментов. Вот техника, которую я использовал для подключения 7-сегментных дисплеев (см. Первое изображение) 1) Согните контакты питания 2) Вставьте провод (возможно, резистор или ножку светодиода) через изогнутые контакты и припаяйте на место. (четвертое изображение) 3) Отрежьте контакты, которые вы не хотите заземлять (тот, который соответствует сегменту, который вы не хотите загораться) 4) Согните оставшиеся контакты вместе к центру. 5) Поместите еще один провод на этот раз поверх остальных контактов. Припаиваем на место. (Четвертое изображение) Вы получите 7-сегментный дисплей с двумя торчащими из него проводами. Подключите его к своей молекуле, как если бы вы это делали со светодиодом. Соблюдайте полярность!

Шаг 5: начните строить свою молекулу: третье измерение

Большинство химических структур не плоские. У некоторых молекул есть атомы, которые торчат в разные стороны. Чтобы добавить торчащий светодиод, я считаю, что лучше всего согнуть ножки светодиода, как показано на первом рисунке. Вставьте светодиод в молекулу, и все готово. Вы можете использовать ту же технику, чтобы прикрепить светодиоды под разными углами. Вы можете увидеть, как светодиод выступает из молекулы на третьем изображении. * ПРИМЕЧАНИЕ. Я только что понял, что моя модель не совсем точна с геометрической точки зрения. Я должен был образовывать тетраэдры на втором и третьем бензольных кольцах. Технику, описанную в этом шаге, можно использовать для создания этих четырехгранных форм.

Шаг 6: добавьте завершающие штрихи

1) Припаяйте зажим аккумулятора. Обратите внимание на полярность: припаяйте красный провод к положительной стороне вашей молекулы. Черный провод идет на массу. ПРИМЕЧАНИЕ: вы должны поместить резистор между молекулой и красным положительным проводом, чтобы предотвратить выгорание светодиодов. На самом деле я забыл сделать это, но это все равно будет довольно безопасно, поскольку у вас есть много светодиодов, параллельно разделяющих ток. 2) (необязательно) Поместите его в корпус. У корпуса, который мне попался, крышка навинчивается. Это приятно, когда получатель подарка использует отвертку, чтобы «развернуть» подарок. Обратите внимание, что я не вкладывал в него батарейки. Я также не сказал ей, что это на самом деле. Ей пришлось выяснить, что ей нужно закрепить батарею, и ей также пришлось провести некоторое исследование (она действительно упомянула индекс Merck). В качестве вишенки наверху я попросил ЕЁ сфотографировать скульптуру. все загорелись. Я выложу его здесь после того, как она это сделает.