Skulptura kemične strukture LED: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Ustvarite model kemijske strukture z uporabo LED! Začinite jih s 7-segmentnimi zasloni in dobili boste osupljivo skulpturo!

V bistvu sestavite LED in 7-segmentne zaslone tako, da modelirajo kemično molekulo. Vsaka komponenta predstavlja atom in vse je oblikovano tako, da spominja na dejansko geometrijo molekule. Odlična darila so, ker so lahko zelo osebna. Izberete lahko molekulo, ki natančno opisuje prejemnika darila, zaradi česar je bolj posebno.

1. korak: Poiščite svojo molekulo

Dobra molekula mora biti precej zapletena in tvori zapletene strukture. Resnično zapletene organske molekule najbolje delujejo. Wikipedija je dobro mesto za iskanje molekul, saj imajo slike dejanske zgradbe molekule in kratek opis njenih lastnosti. Če to podarite, izberite molekulo, ki je najboljša opisuje prejemnika. Na primer, prva molekula, ki sem jo naredil, je bil acetilholin, ki sem ga dal prijatelju Colineu. Drugi, ki sem ga naredil, je fenetilamin, snov, poimenovana "ljubezenska kemikalija". Tukaj je še nekaj drugih predlaganih molekul1) serotonin - antidepresiv 2) triptofan - vas zaspi 3) dopamin - "nagrade" in nevrotransmiter užitka. Za to navodilo bomo izdelali estradiolna različica estrogena, ženskega hormona

Korak: Kupite svoje dele

Seznam delov bi bil odvisen od izbrane molekule. Kar želite narediti, je določiti komponento za vsak atom v vaši molekuli. Večino dela, ker boste najverjetneje delali organsko molekulo, bodo atomi ogljika opredelili strukturo. Za prikaz atomov ogljika uporabite LED. Osebno ugotavljam, da ogljik povezujem z zeleno barvo, zato sem uporabil zelene LED. Kupite toliko zelenih LED, kolikor je atomov ogljika v vaši molekuli Za druge elemente, prisotne v vaši molekuli, lahko uporabite drugačno barvno LED, vendar se mi zdi bolje uporabiti 7-segmentni zaslon, na katerem je napisan simbol elementa (več o tem kasneje). Atomi, kot sta kisik in dušik, so lepo predstavljeni s 7-segmentnimi zasloni. Upoštevajte tudi, da atomi vodika v skulpturi niso izrecno predstavljeni. Zakaj? Praktičnost. Tipična organska molekula lahko vsebuje do 30 atomov vodika in to je preveč. Najbolje se mi zdi, da vodik vključim le v tiste "posebne skupine", kot sta OH (hidroksid) in NH2/NH3 (amin). Vodik ponavadi povezujem z belo barvo, zato sem uporabil bele LED diode (ki so precej drage). Za projekt estradiola bomo potrebovali 18 zelenih LED (za 18 ogljikovih atomov), 2 skupni anodi (ELS402), sedem-segmentne zaslone (za 2 atoma kisika) 2 majhni beli LED (za 2 vodika v skupini hidroksid (OH)) Potrebovali boste tudi sponko za baterijo, 1 kOhm upor, spajkalno žico in železo. Morda boste želeli kupiti tudi ohišje, če ga boste podarili.

3. korak: Začnite graditi svojo molekulo: ogljikova hrbtenica

Tukaj je tehnika, ki sem jo uporabil za združevanje LED za tvorbo benzenskega obroča (šesterokotni del). Z isto tehniko lahko ustvarite verige LED v vseh oblikah. Vzemite dve LED in ju sestavite skupaj, kot je prikazano na prvi sliki. LED diode lahko oblikujete pod kakršnimi koli koti, ker pa bi to bil del benzenskega obroča, so pod kotom 120 stopinj. Če jih tako stisnete skupaj, jih pritrdite, da jih boste zlahka spajkali. Mislim, da jih spajkam tako, da sta vzporedna. Zaradi konvencije sem daljšo (pozitivno) nogo položil na vrh. Pazite tudi, da se spajkalniki ne dotaknejo in jih tako učinkovito skrajšajo. Če napetost deluje na noge, preverite, ali deluje. Vse komponente se morajo prižgati. Nadaljujte s postopkom, dokler ne dobite želene strukture, pri čemer se vsake toliko ustavite, da vidite, ali še sveti. Nato bom pokazal, kako postaviti 7-segmentni zaslon, in predstavil tehniko, ki sem jo uporabil na teh "zapletenih" delih.

4. korak: Začnite graditi svojo molekulo: 7-segmentni element

Ta korak je težak, ker morate razumeti, kako delujejo 7-segmentni zasloni. Na skupnem anodnem 7-segmentnem zaslonu imate 8 zatičev, ki ustrezajo 8 "lučkam" (7 segmentov + 1 decimalna vejica) in 2 napajalnima zatičema (so odveč).1) Priključite napajalne zatiče na pozitiven vir 2) Preostale zatiče priključite na negativno (ozemljitev), da zasveti ustrezen segment. Za ilustracijo glejte drugo sliko. Če bi torej napisali črko O, ste ozemljili vse razen enega zatiča, ki ustreza srednjemu segmentu. Če bi napisali črko F, ste ozemljili vse zatiče, razen spodnjega in dveh desnih stranskih segmentov. Tukaj je tehnika, ki sem jo uporabil za povezovanje 7-segmentnih zaslonov (glej prvo sliko) 1) Upognite napajalne zatiče 2) Vstavite žico (morda upor ali LED nogico) skozi upognjene zatiče in spajkajte. (četrta slika) 3) Odrežite zatiče, ki jih ne želite ozemljiti (tistega, ki ustreza segmentu, ki ga ne želite osvetliti) 4) Preostale zatiče upognite skupaj proti sredini. 5) Tokrat postavite drugo žico na preostale zatiče. Spajkajte na svoje mesto. (četrta slika) Na koncu boste imeli 7-segmentni zaslon, iz katerega štrli dve žici. Povežite to v svojo molekulo, kot bi to storili z LED. Bodite previdni pri polarnosti!

5. korak: Začnite graditi svojo molekulo: tretja dimenzija

Večina kemičnih struktur ni ravninskih. Nekatere molekule imajo atome, ki štrlijo v različnih smereh. Za dodajanje svetleče diode, ki štrli, se mi zdi najbolje upogniti noge LED, kot je prikazano na prvi sliki. Vstavite LED na svoje mesto v svoji molekuli in že ste pripravljeni. Z isto tehniko lahko LED pritrdite pod različnimi koti. Na tretji sliki vidite LED, ki štrli iz molekule.*OPOMBA: Pravkar sem spoznal, da moj model ni povsem geometrijsko natančen. Moral bi oblikovati tetraedre na drugem in tretjem benzenskem obroču. Tehniko, opisano v tem koraku, bi lahko uporabili za izdelavo teh tetraedrskih oblik.

6. korak: Dodajte zaključna dela

1) Spajkajte na sponki za baterijo -Upoštevajte polarnost: Rdečo žico spajkajte na pozitivno stran vaše molekule. Črna žica gre na ozemljitveno stran. OPOMBA: Upor morate postaviti med molekulo in rdečo pozitivno žico, da preprečite izgorevanje LED. To sem pravzaprav pozabil narediti, vendar bo še vedno precej varno, saj imate veliko LED -diod, ki vzporedno delijo tok.2) (neobvezno) Postavite ga v ohišje. Ohišje, ki sem ga dobil, ima navojni pokrov. Lepo je, če prejemnik darila z izvijačem "odvije" darilo. Upoštevajte, da zraven nisem dal baterij. Prav tako ji nisem povedal, kaj v resnici je. Morala je ugotoviti, da mora vstaviti baterijo, opraviti pa je morala tudi nekaj raziskav (dejansko je omenila Merckov indeks). Kot češnjo na vrhu sem jo prosila, naj poslika sliko skulpture vse prižgano. To bom objavil tukaj, ko bo to storila. EDIT: poglejte zadnjo sliko z vsem prižganim!