Skulptura sa LED hemijskom strukturom: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

Napravite model hemijske strukture pomoću LED dioda! Začinite ih 7-segmentnim ekranima i dobit ćete zapanjujuću skulpturu!

U osnovi, sastavili ste LED diode i 7-segmentne zaslone na takav način da modeliraju kemijski molekul. Svaka komponenta predstavlja atom i sve je oblikovano tako da podsjeća na stvarnu geometriju molekula. Oni čine odlične poklone jer mogu biti vrlo personalizirani. Možete odabrati molekul koji oštro opisuje primatelja dara, čineći ga posebnijim.

Korak 1: Pronađite svoju molekulu

Dobar molekul trebao bi biti prilično složen i formirati zamršene strukture. Zaista složeni organski molekuli najbolje funkcioniraju. Wikipedia je dobro mjesto za pronalaženje molekula jer imaju slike stvarne strukture molekula, kao i kratak opis njegovih svojstava. Ako ovo darujete, odaberite molekulu koja najbolje odgovara opisuje primaoca. Na primjer, prvi molekul koji sam napravio bio je acetilholin koji sam dao svom prijatelju Colineu. Drugo što sam učinio bio je fenetilamin, tvar nazvana "kemikalija ljubavi". Evo još nekih predloženih molekula1) serotonin - antidepresiv2) triptofan - čini vas pospanim3) dopamin - "nagrade" i neurotransmiter užitka Za ovu uputu konstruirat ćemo estradiolna varijanta estrogena, ženskog hormona

Korak 2: Kupite svoje dijelove

Lista vaših dijelova ovisit će o molekuli koju ste odabrali. Ono što želite učiniti je označiti komponentu za svaki atom u vašoj molekuli. U većem dijelu, budući da ćete najvjerojatnije raditi organski molekul, atomi ugljika će definirati strukturu. Koristite LED za predstavljanje atoma ugljika. Osobno, ugljik povezujem sa zelenom bojom, pa sam koristio zelene LED diode. Kupite onoliko zelenih LED dioda koliko ima atoma ugljika u vašem molekulu. Za ostale elemente prisutne u vašem molekulu možete koristiti LED različite boje, ali smatram da je bolje koristiti 7-segmentni ekran sa simbolom elementa na njemu (više o ovome kasnije). Atomi poput kisika i dušika prilično su lijepo predstavljeni prikazima u 7 segmenata. Imajte na umu i da atomi vodika nisu eksplicitno zastupljeni u skulpturi. Zašto? Praktičnost. Tipična organska molekula može sadržavati do 30 atoma vodika, što je previše. Smatram da je najbolje uključiti vodik samo u one "posebne grupe" poput OH (hidroksid) i NH2/NH3 (amin). Obično povezujem vodik s bijelom bojom pa sam koristio bijele LED diode (koje su prilično skupe). Dakle, za projekt estradiola trebat će nam 18 zelenih LED dioda (za 18 atoma ugljika) 2 zajedničke anode (ELS402) sa sedam segmenata (za 2 atoma kisika) 2 male bijele LED diode (za 2 vodika u grupi hidroksida (OH)) Trebat će vam i kopča za bateriju, otpornik od 1 kOhm, žica za lemljenje i željezo. Možda ćete htjeti kupiti i kućište ako ga darujete.

Korak 3: Počnite graditi svoju molekulu: Karbonska okosnica

Evo tehnike koju sam koristio za spajanje LED dioda u benzenski prsten (šesterokutni dio). Istu tehniku možete koristiti za stvaranje lanaca LED -ova bilo kojeg oblika. Uzmite dvije LED diode i spojite ih kao što je prikazano na prvoj slici. LED diode možete oblikovati pod bilo kojim kutom, ali budući da bi to bio dio benzenskog prstena, postavljene su pod kutom od 120 stupnjeva. Tako stisnute noge zajedno ih učvršćuju na mjestu pa će ih biti lako lemiti. Napomena: obavezno lemite noge iste dužine. Hoću reći da ih lemim na takav način da budu paralelni. Radi konvencije, stavio sam dužu (pozitivnu) nogu na vrh. Također pazite da lemovi ne dođu u dodir, čime se efikasno skraćuju. Provjerite radi li primjenom napona na nogama. Sve komponente bi trebale zasvijetliti. Nastavite proces dok ne dobijete željenu strukturu, zaustavljajući se svako toliko da vidite da li još svijetli. Zatim ću pokazati kako postaviti 7-segmentni ekran, kao i podijeliti tehniku koju sam koristio na tim "lukavim" dijelovima.

Korak 4: Počnite graditi svoju molekulu: 7-segmentni element

Ovaj korak je lukav jer morate razumjeti kako funkcioniraju 7-segmentni zasloni. Na zajedničkom anodnom 7-segmentnom zaslonu imate 8 pinova koji odgovaraju 8 "svjetiljki" (7 segmenata + 1 decimalna točka) i 2 pina za napajanje (suvišni su.) Ilustraciju pogledajte na drugoj slici. Dakle, ako biste napisali slovo O, prizemljili ste sve osim jedne igle koja odgovara srednjem segmentu. Ako biste napisali slovo F, uzemljili ste sve igle osim donjeg i dva desna bočna segmenta. Evo tehnike koju sam koristio za povezivanje 7-segmentnih ekrana (pogledajte prvu sliku) 1) Savijte igle za napajanje ravno unutra.2) Umetnite žicu (možda otpornik ili LED nogu) kroz savijene igle i lemite je na mjesto. (četvrta slika) 3) Odrežite igle koje ne želite uzemljiti (onu koja odgovara segmentu koji ne želite osvijetliti) 4) Savijte preostale igle zajedno prema sredini. 5) Ovaj put stavite drugu žicu na preostale igle. Lemiti na mestu. (četvrta slika) Na kraju ćete imati 7-segmentni ekran s dvije žice koje vire iz njega. Povežite ovo sa svojim molekulom kao što biste to učinili sa LED diodom. Budite oprezni s polaritetom!

Korak 5: Počnite graditi svoju molekulu: treća dimenzija

Većina kemijskih struktura nije ravna. Neki molekuli imaju atome koji strše u različitim smjerovima. Da bih dodao LED koji strši, smatram da je najbolje saviti noge LED -a kao što je prikazano na prvoj slici. Umetnite LED diodu u molekul i spremni ste. Istu tehniku možete koristiti za pričvršćivanje LED dioda pod različitim kutovima. Na trećoj slici možete vidjeti LED kako viri iz molekula.*NAPOMENA: Upravo sam shvatio da moj model nije baš geometrijski precizan. Trebao sam formirati tetraedre na drugom i trećem benzenskom prstenu. Tehnika navedena u ovom koraku mogla bi se koristiti za izradu tih tetraedarskih oblika.

Korak 6: Dodajte završne detalje

1) Lemite na držač baterije -Vodite računa o polaritetu: Lemite crvenu žicu na pozitivnu stranu vašeg molekula. Crna žica ide na uzemljenu stranu. NAPOMENA: Otpornik trebate postaviti između molekule i crvene pozitivne žice kako biste spriječili izgaranje LED dioda. Zapravo sam ovo zaboravio učiniti, ali i dalje će biti prilično sigurno jer imate dosta LED dioda paralelno koje dijele struju.2) (opcionalno) Stavite ga u kućište. Kućište koje sam dobio ima poklopac sa navojem. Lijepo je dodirnuti primatelja poklona da pomoću odvijača "odmota" poklon. Imajte na umu da uz njega nisam stavio baterije. Takođe joj nisam rekao šta je to u stvari. Morala je shvatiti da mora umetnuti bateriju, a morala je i istražiti (zapravo je spomenula Merckov indeks). Kao trešnja na vrhu, zamolio sam je da fotografira skulpturu sve upaljeno. Objavit ću ga ovdje nakon što ona to učini. EDIT: pogledajte posljednju sliku sa svim osvijetljenim!