Skulptura kemijske strukture LED: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

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

U osnovi, sastavili ste LED diode i 7-segmentne zaslone na način da modelirate kemijsku molekulu. Svaka komponenta predstavlja atom i sve je oblikovano tako da nalikuje stvarnoj geometriji molekule. Daju izvrsne darove jer mogu biti vrlo personalizirani. Možete odabrati molekulu koja pomno opisuje primatelja dara, čineći ga posebnijim.

Korak 1: Pronađite svoju molekulu

Dobra molekula trebala bi biti prilično složena i tvoriti zamršene strukture. Zaista složene organske molekule najbolje funkcioniraju. Wikipedia je dobro mjesto za pronalaženje molekula jer imaju slike stvarne strukture molekule, kao i kratak opis njezinih svojstava. Ako ovo darujete, odaberite molekulu koja najbolje odgovara opisuje primatelja. Na primjer, prva molekula koju sam napravio bio je acetilkolin koji sam dao svom prijatelju Colineu. Drugi koji sam učinio bio je fenetilamin, tvar nazvana "kemikalija ljubavi". Evo još nekih predloženih molekula1) serotonin - antidepresiv2) triptofan - čini vas pospanima3) dopamin - "nagrade" i neurotransmiter užitka Za ovu uputu konstruirat ćemo estradiolna varijanta estrogena, ženskog hormona

Korak 2: Kupite svoje dijelove

Vaš popis dijelova ovisit će o molekuli koju ste odabrali. Ono što želite učiniti je označiti komponentu za svaki atom u vašoj molekuli. Većim dijelom, budući da ćete najvjerojatnije raditi organsku molekulu, atomi ugljika definirat će 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 vašoj molekuli. Za ostale elemente prisutne u vašoj molekuli, možete koristiti LED u drugoj boji, ali smatram da je bolje koristiti 7-segmentni zaslon sa simbolom elementa na njemu (više o ovome kasnije). Atomi poput kisika i dušika prilično su lijepo predstavljeni prikazima sa 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 skupine" 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 skupini 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: Ugljična okosnica

Evo tehnike koju sam koristio za spajanje LED dioda u benzenski prsten (šesterokutni dio). Istu tehniku možete koristiti za stvaranje lanaca LED dioda 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. Ovako stisnute noge spajaju ih na mjestu pa će ih biti lako lemiti. Napomena: obavezno lemite noge iste duljine. Hoću reći da ih lemim na takav način da budu paralelni. Radi konvencije, stavio sam dulju (pozitivnu) nogu na vrh. Također pazite da lemovi ne dotaknu, učinkovito ih skraćujući. Provjerite radi li primjenom napona na nogama. Sve komponente trebale bi zasvijetliti. Nastavite proces dok ne dobijete željenu strukturu, zaustavljajući se svako toliko da vidite hoće li još svijetliti. Zatim ću pokazati kako postaviti 7-segmentni zaslon, 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 uobičajenom anodnom 7-segmentnom zaslonu imate 8 pinova koji odgovaraju 8 "svjetiljki" (7 segmenata + 1 decimalna točka) i 2 opskrbljiva pina (suvišni su.) Za ilustraciju pogledajte drugu sliku. 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 zaslona (pogledajte prvu sliku) 1) Savijte olovke za napajanje ravna prema unutra.2) Umetnite žicu (možda otpornik ili LED nogu) kroz savijene igle i lemite 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 mjesto. (četvrta slika) Na kraju ćete imati 7-segmentni zaslon s dvije žice koje vire iz njega. Spojite ovo na svoju molekulu 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. Neke molekule 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 svoju molekulu i spremni ste. Istom tehnikom možete pričvrstiti LED diode pod različitim kutovima. Na trećoj slici možete vidjeti LED kako viri iz molekule.*NAPOMENA: Upravo sam shvatio da moj model nije sasvim geometrijski točan. 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) Lemi na držač baterije -Vodite računa o polaritetu: Lemite crvenu žicu na pozitivnu stranu vaše molekule. Crna žica ide na uzemljenu stranu. NAPOMENA: Otpornik trebate staviti između molekule i crvene pozitivne žice kako biste spriječili pregorijevanje LED dioda. Zapravo sam ovo zaboravio učiniti, ali i dalje će biti prilično sigurno jer imate dosta LED dioda koje paralelno dijele struju.2) (izborno) Stavite ga u kućište. Kućište koje sam dobio ima navojni poklopac. Lijepo je dodirnuti da primatelj dara koristi odvijač za "odmotavanje" poklona. Imajte na umu da s njim nisam stavio baterije. Također joj nisam rekao što je to zapravo. Morala je shvatiti da mora umetnuti bateriju, a morala je i istražiti (zapravo je spomenula Merckov indeks). Kao trešnja na vrhu zamolila sam je da fotografira skulpturu sva osvijetljena. Objavit ću ga ovdje nakon što ona to učini. EDIT: pogledajte zadnju sliku sa svim osvijetljenim!