Optičko vlakno za promjenu boje: 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

S otprilike 150 dolara po dvorištu i s mnogo ograničenja rezanja, vlaknasta vlakna na tržištu nisu najpristupačniji materijal. No, s vlastitom optičkom niti, tilom i LED diodama, možete stvoriti vlastitu u bilo kojem obliku za djelić cijene.

Korak 1: Materijali

• Tulle
• .75 mm optička vlakna (za više pojedinosti pogledajte korak 2)
• Adresibilne RGB LED diode
• Kanalizacijski mikrokontroler po vašem izboru (koristila sam Gemmu)
• Električna traka
• Mini gumice
• Pakovanje baterija
• Pegla za kosu
• Termoskupljajuće cijevi (izborno)

Moj trošak je bio oko 80 USD ukupno: 15 USD za kalem od 500 stopa optičkih vlakana, 14 USD za niz od ~ 60 LED dioda (trebalo mi je samo ~ 18), 10 USD za Gemmu, 15 USD za litijumsku bateriju i 25 USD za tkaninu. Vaša kilometraža ovisit će o duljini vašeg dizajna, vrsti tkanine, cijeni LED dioda i dostupnosti mikrokontrolera/baterija.

Vrijeme dovršetka bilo je oko 30 sati, od kojih je najmanje 10 otišlo prema tkanju vlakana u til.

Korak 2: Smanjite brojeve

Optička vlakna

Što je vaša vlakna od optičkih vlakana šira, više svjetlosti može proći kroz nju, a cijev će biti čvršća. Otkrio sam da je.75 mm savršen za tkanje kroz til. Uže niti su jeftinije i fleksibilnije, ali trebat će vam ih više da biste postigli isti sjaj.

Kupio sam špulu od 500 stopa i upotrijebio oko 350 stopa u stvaranju duge suknje sa mojim vlaknima položenim između 0,5 i 1 cm u unutarnjem radijusu. Da biste otprilike izračunali količinu vlakana koja vam je potrebna, podijelite širinu tkanine s količinom prostora koji želite između niti. Pomnožite ovaj broj s duljinom tkanine plus 6 inča.

Odrežite vlakna oko 6 inča dulje od duljine vašeg materijala. Višak će se grupirati i pričvrstiti na LED diode.

LED diode

Za promjenu boje tkanine trebat će vam RGB LED diode. Također ćete morati pričvrstiti vlakna okomito na izvor svjetlosti, kao što je prikazano u koraku 7, tako da NeoPixel trake nisu najbolji kandidat. Konačno, ako dizajnirate odjeću, trebat će vam nešto što leži relativno ravno uz tijelo. S obzirom na sve ove parametre, odabrao sam pojedinačno adresirane LED žarulje nalik žarulji povezane fleksibilnom žicom.

Tkanina

Kombinacija tila i optičkih vlakana u ovom Instructableu vrlo je prozirna. Najjednostavniji način da ga dodate u projekt bio bi gornji sloj preko neprozirnije tkanine. Prilikom projektiranja projekta imajte na umu da će svi vrhovi vlakana morati ući u izvor svjetlosti, a većina svjetla emitirat će se na suprotnom kraju. Sve dok možete dizajnirati nešto s dovoljnom podrškom za svjetla i bateriju i osigurati da vlakna imaju izvor svjetlosti, možete stvoriti bilo koju veličinu i oblik koji želite!

Korak 3: Ispravite vlakna

Većina optičkih vlakana bit će čvrsto uvijena oko kalema. Nemojte se uzrujavati! Pegla za kosu čini čuda. Nisam imao nikakvog uspjeha s peglom; činilo se da je toplina s obje strane bitna.

Izrežite vlakna na željenu duljinu i složite ih u skupine od 5-10. Učvrstite jedan kraj gumicom. Lagano navlažite umivaonik i upotrijebite ga za izolaciju vlakana dok polako povlačite ravnalo prema duljini niti. To će zaštititi i vaše željezo i vlakna od izravne topline. Ponovite onoliko puta koliko je potrebno kako bi filamenti bili lijepi i ravni.

Korak 4: Tkati

Iskorištavajući prirodnu strukturu mreže od tila, možete zadržati svoja vlakna na mjestu izbjegavajući potrebu za ručnim šivanjem ili pojedinačnim kanalima.

Podijelite svoj til na polovice, četvrtine i tako dalje kako biste sebi dali mjerila za umetanje vlakana. Možda će vam biti od pomoći postaviti til preko golemog lista grafičkog papira ili unaprijed nacrtanih paralelnih linija. Nakon što zajamčite da je prvih nekoliko vlakana umetnuto savršeno paralelno, lakše ih je koristiti kao smjernicu za ostale.

Tkanje počnite tako što ćete u mrežicu gurnuti jednu žicu niti. Izbjegavajte trganje novih rupa; pokušajte koristiti već postojeću strukturu. Nastavite tkati filament kroz til svakih nekoliko centimetara. Prilikom tkanja dajte prednost jednoj strani tkanine drugoj; držanje većine vlakana na jednoj strani olakšat će kasnije brušenje.

Možda ćete htjeti ispreplesti neka vlakna koja su kraća od pune duljine vaše tkanine. To će ravnomjernije rasporediti mrlje svjetla kroz vaš projekt. Pogledajte korak 9 za načine ujednačavanja raspodjele svjetlosti.

Korak 5: Snop vlakana

Podijelite svoja vlakna u grupe (samo je jedna skupina prikazana na krajnjoj lijevoj slici). Za moje LED glave od 0,8 cm, snopovi od oko 20 vlakana dobro su radili. Nekoliko centimetara izvan ruba tkanine, nježno vodite vlakna zajedno i pričvrstite ih mini gumenom trakom. Pokušajte spriječiti da vam vlakna prelaze više od 3 centimetra preko ruba tkanine.

Korak 6: Šivajte

Nakon što su vaša vlakna učvršćena, sašite hibrid od tila/optike kako god želite. Svoju sam položila preko nekoliko suknji. Nakon što su LED diode pričvršćene na vašu tkaninu, postat će previše nezgodno staviti ih pod šivaći stroj, pa nakon ovog koraka planirajte ručno sašiti bilo što.

Unaprijed dizajnirajte kako biste prilagodili LED diode, mikrokontroler i bateriju. Odlučila sam imati LED diode u ogromnom pojasu prekrivenom prslukom.

Korak 7: Priključite LED diode

Sada je vrijeme za pričvršćivanje LED dioda! To će vjerojatno zahtijevati malo eksperimentiranja na temelju oblika vaše žarulje.

Materijali

Električna traka je vaš prijatelj.

Moj prvi pokušaj uključivao je nekoliko slojeva termoskupljajuće cijevi, što nije bilo jako učinkovito jer je snop vlakana bio mnogo manji od radijusa LED -a. Ako se odlučite za toplinsko skupljanje, prvo isprobajte toplinski pištolj na izbačenom snopu vlakana - previše topline će ih otopiti.

Iako će super ljepilo spriječiti da se vaša vlakna pomaknu, značajno je prigušilo svjetlost u mom testnom snopu i otopilo gumicu. Ne bih ga preporučio.

Pričvršćivanje

U konačnici, moja najučinkovitija metoda bila je električna traka licem u lice.

Započnite s obrezivanjem snopova vlakana odmah iza gumice. Lijepa ujednačena površina pomoći će svjetlu da jednako sjaji u sva vlakna. Izrežite dva komada električne trake dovoljno dugo da prekrije LED diodu, kao i vlakna do gumice. Svoj LED diodu i snop vlakana stisnite što je moguće čvršće između ova dva komada električne trake i ponovite za svaku LED diodu u tkanini. Ako vaše LED diode i dalje imaju izložene površine, upotrijebite više električne trake kako biste spriječili curenje svjetlosti.

Korak 8: Dodajte mikrokontroler

Lemljenje napajanja, uzemljenja i podatkovnih vodova između vašeg mikrokontrolera i LED dioda. Koristio sam Gemmu jer je ravna, lagana i laka za napajanje.

Sada je vrijeme da odlučite kako želite da vaša tkanina prolazi kroz boje. Ako dodajete efekte pokrenute senzorom, sada je vrijeme za lemljenje i tih komponenti. Koristio sam Adafruit -ovu funkciju rainbow () NeoPixel koju možete pronaći ovdje. Ne zaboravite promijeniti parametre pri vrhu kako bi odgovarali vašem broju pinova podataka i broju LED dioda.

Korak 9: Piščite vlakna

A sada zabavni dio: izvlačite više svjetla iz vlakana gdje god želite. Probijanje kućišta optičkih vlakana omogućuje izlazak neke svjetlosti. Moja dva najuspješnija alata za to bili su brusni papir i otvorene škare. Za brusni papir možete odabrati brušenje u nasumičnim intervalima ili "ogoliti" krajeve 1-2 cm od vrha radi postupnog sjaja. Za škare ih širom otvorite i jednom oštricom više puta udarajte po vlaknu. Preporučujem da to učinite u mračnoj prostoriji sa upaljenim LED diodama kako biste mogli vidjeti svoj napredak.

Lijeva fotografija: brušeno vlakno (gore); nebrušeno vlakno (dolje).

Desna fotografija: Sva vlakna su brušena oko 2 cm od vrhova.

Korak 10: Uključite

Veliki sam ljubitelj Gemminog JST dodatka za bateriju. Izravno sam priključio litij 3,7V 2500mAh bateriju koja se nalazi u stražnjem pojasu haljine. Uzmite u obzir težinu, vijek trajanja i veličinu baterije u odnosu na vaš projekt.

Uključite ploču, ugasite svjetla i gledajte kako vaša tkanina svjetluca!