Dieses Projekt richtet sich speziell an Fans von Sonnenkollektoren. Sobald du in unsere Hände gefallen bist! Das ist Schicksal…
Sie dachten wahrscheinlich, wir hätten beschlossen, die Welt mit Hilfe einfacher billiger Sonnenkollektoren zu verändern. HAHAHA, du bist so naiv! Jetzt werde ich den wahren Zweck unserer „solaren“ Experimente erläutern.
Es lebe die solarbetriebene Madagaskar-Kakerlake!
Dieses Baby Gromphadorhina portentosa kostet weniger als ein Hot Dog und benötigt nur 15 Minuten Zeit. Inspiriert von ähnlichen Projekten mit einer herkömmlichen Batterie (bei der sich ein kleines Objekt dank einer Fotozelle in Richtung Lichtquelle bewegt), habe ich beschlossen, ein Analogon für eine Solarbatterie zu erstellen. Sie können dies einfach tun, indem Sie ein Photovoltaikmodul auf das „Tier“ -Gehäuse legen. Wir haben 77 504 Kakerlaken aus Madagaskar geschaffen, die im Leben nur zwei Dinge genießen - Protonen und Ihre Ängste!
Bald werden wir unsere „Kinder“ in die Freiheit entlassen, in einem Vergnügungspark oder auf einer Art Messe in Ihrer Stadt. Sie werden klicken und die lokalen Kätzchen unterhalten, bis die Sonne in Milliarden von Jahren untergeht ... Der einzige Schutz vor der Invasion der Kakerlaken ist ein gut montierter Regenschirm!
Beginnen wir mit der Erstellung einer Rennkakerlake.
Schritt 1: Was brauchen Sie dafür?
- Eine Spielkarte (nur ein Stück dickes Papier, Acryloplast oder ein anderes Material mit einer Dicke von bis zu 2 mm ist ebenfalls geeignet).
- Doppelseitiges Klebeband: Jeder wird es tun, meine Lieblingsoption ist Fensterband.
- Ein Paar Streifen klebriger Kupferfolie: Ein Muss für jeden Job mit Sonnenkollektoren. Ein solches Band ist in jedem Kunstgeschäft erhältlich.
- Ein Stück Acryl oder PET, das kleiner als Ihre Spielkarte ist: Ich habe ein Rechteck aus Acryl-Leinwand von 70 x 60 mm verwendet.
- 5 Fotozellen *
- Ein Vibrationsmotor, der mit einer Spannung von 0,5 - 2 V vibriert
- 5-minütiger Epoxidklebstoff, der für Temperaturen von mindestens 90 ° C ausgelegt ist.
- Heißkleber und Pistole für ihn
- Teflonfolie (optional)
* Wenn Sie noch neu in der Welt der photonischen Roboter sind, ist Ihnen der Begriff „Fotozelle“ eindeutig nicht bekannt. Fotozellen sind kleine Stücke aus mono- oder polykristallinem fotoelektrischem Silizium, die per Laser oder manuell in kleinere Fragmente von Sonnenkollektoren geschnitten werden.Dies sind nur kleine rechteckige Fliesen aus magischem Silikon, die in die Platte eingenäht sind. Sie wandeln Sonnenlicht in Elektrizität um.
Schritt 2: Kleben Sie den Kupferleiter auf die Spielkarte
Für die beiden Pole des Solarpanels benötigen Sie zwei Stück Kupferklebeband. Schneiden Sie das gewünschte Stück ab, ziehen Sie das Papier ab und kleben Sie es. Nagel glättet die Folie zu einem Glanz :)
Da wir eine Platte mit einer Spannung von 2 V (mit einer Fotozelle als falschem Leiter) herstellen und 5 Fotozellen benötigen, habe ich zwei Folienstücke in einem Abstand von 45 mm zueinander angeordnet (siehe Foto von Innen- und Vorderseite).
>> Denken Sie daran, dass die beste Kupferfolie Strom auf einer Oberfläche ohne Klebstoff leitet. Je dicker die Schicht ist, desto weniger zuverlässig ist die Leitfähigkeit.
Schritt 3: Verwenden von Double Tape
An den Seiten der Folie müssen zwei Streifen doppelseitiges Klebeband aufgeklebt werden. Gehen Sie auf keinen Fall mit Klebeband auf die Folie, da dies zu einer Verringerung der Leistung der Solarbatterie führen kann.
Schritt 4: Montieren Sie die Solettes
In diesem Schritt kombinieren wir die Fotozellen zu einer Batterie.
Zuvor habe ich in solchen Projekten Sekundenkleber, leitfähige Paste und Löten verwendet. Für die leichte Kakerlake Madagaskars brauchen Sie nichts davon, Sie werden es viel einfacher machen. Es ist notwendig, die Kante einer Fotozelle ohne Klebstoff oder Adhäsionen auf die Kante einer anderen zu setzen. Dieses Design schließt den Batteriekreis.
Theorie:
Jede Fotozelle oder jede andere Art von mono- oder polykristallinem photoelektrischem Silizium erzeugt 0,5 - 0,6 V mit einem kleinen Strom für die meisten möglichen nützlichen Anwendungen dieser Energie. Wir müssen eine ausreichende Anzahl von Fotozellen mit einer Schaltung zusammenbauen, damit sie insgesamt mehr Spannung ergeben.
Damit sich der Vibromotor dreht und die Vibration erzeugt, die erforderlich ist, um die Roboterschabe in Bewegung zu setzen, muss eine Spannung von etwa 2 V an die Motorkabel angelegt werden. Dies bedeutet, dass wir eine Batterie mit 4 Fotozellen benötigen (was insgesamt 2,0 V ergibt).
Ich empfehle die Verwendung von 13x52 mm Fotozellen, und jede liefert einen Versorgungsstrom im Bereich von 150-200 mA pro Fotozelle. Dies ist viel mehr als genug, um den Vibrator auch an einem wolkigen Tag mit voller Geschwindigkeit in Bewegung zu setzen. Da wir mehrere Fotozellen zusammenbauen, wird die Spannung addiert, der Strom jedoch nicht. 4 Fotozellen hintereinander geben an einem klaren Tag 2,0 V und einen Strom von 150 - 200 mA ab, an einem wolkigen Tag etwa ⅓ dieses Stroms.
Zurück zu den Fotozellen: (+) Die Ausgabe ist der graue Boden der ersten Fotozelle in der Kette. Der Zugang zum (-) Ausgang kann über einen Elektrobus oder silberne Streifen auf der blauen Oberfläche der resultierenden Batterie oder durch Verwendung einer „gefälschten“ Fotozelle erfolgen, die keinen Strom erzeugt, sondern nur als Verbinder zwischen der Außenfläche einer Fotozelle und der Innenseite der zweiten dient. Dies ist der beste Ansatz, wie ich auf dem Foto demonstriere. Es ist nicht schade, eine Fotozelle zu opfern, weil diese Methode uns die Einfachheit gibt. Ignoriere alles, was ich im vorherigen Absatz geschrieben habe. Wir brauchen 5 Fotozellen, nicht 4, und 1 wird der Basisleiter sein.
Übe:
Stellen Sie bei der ersten Fotozelle sicher, dass sich auf der Innenseite ein weißer Reifen für den Kontakt mit Kupferfolie befindet. In diesem Beispiel habe ich eine Fotozelle mit einer festen Sammelschiene verwendet. Legen Sie den Fotozellenbus mindestens 2 mm auf die Folie, um eine stabile Verbindung zu gewährleisten. Die Fotozelle sollte aufgrund von zwei Klebestreifen an den Seiten der Karte gut an der Karte befestigt sein. Vergessen Sie nicht, dass es die blaue Seite der Karte ist, die der Sonne zugewandt ist.
Legen Sie nun die zweite Fotozelle über die ersten 2 mm. Auch hier muss mindestens ein Teil der Sammelschiene unter der zweiten Fotozelle den weißen Bus oben auf der ersten Fotozelle kontaktieren, um eine gute Leitfähigkeit sicherzustellen (dies ist keine verbindliche Regel für solche fliesenartigen Paneele, aber mehr dazu in einem der folgenden Workshops). Legen Sie alle vier Fotozellen übereinander. Die fünfte und letzte Fotozelle muss auf der Unterseite einen Vollreifen haben, um sicherzustellen, dass die Fotozelle Nr. 4 mit dem Kupferstreifen (-) der Plattenkante verbunden ist.Die letzte Fotozelle wirkt wie ein Leiter, ein Stück Aluminiumfolie oder ein in mehrere Schichten gefalteter Kupferflachleiter funktioniert ebenfalls gut. Die Verwendung einer „gefälschten“ Fotozelle liefert jedoch das zuverlässigste Ergebnis. Ich empfehle es daher.
Schritt 5: Einkapselung und Beschichtung
Um die zukünftige Herde von Sonnenkakerlaken zu schützen, werden wir ein 5-minütiges Harz und eine Schicht aus transparentem Acryl verwenden. Epoxid ist nicht die beste Wahl für die Herstellung von Solarmikropaneelen, da es in der Sonne durch ultraviolette Strahlung gelb wird. Aber Acryl blockiert UV-Strahlung, so dass Sie mit diesem Duett die Lebensdauer der Solarbatterie kostengünstig ernsthaft verlängern können.
Zumindest theoretisch. Ich selbst habe diese Art von Panel seit mehr als ein paar Tagen nicht mehr getestet. Also sag mir selbst, ob die Theorie der Realität übereinstimmt!
Mischen Sie etwa 2 ml Epoxid, das reicht aus, um unser Solarpanel im nächsten Schritt zu schlagen.
Legen Sie Harz auf die Fotozellen. Fügen Sie eine Acrylbeschichtung hinzu (ich habe eine 1 mm dicke Folie verwendet, aber dünneres oder dickeres Acryl funktioniert auch). Die Acrylfolie sollte einfach die Fotozellen bedecken und einige mm darüber hinausragen, so dass sich an den Seiten noch etwa 20 mm einer unbeschichteten Karte befinden, wie auf dem Foto gezeigt. Ich habe ein Stück Acrylplatte mit den Maßen 70x60 mm.
Und dann müssen Sie noch ein Gewicht von 5-10 kg aufbringen, um dieses Karten-Foto-Zellen-Epoxy-Acryl-Sandwich zu komprimieren. Mein Panel hat einen Crashtest mit einer 15-kg-Presse erfolgreich bestanden (was einem Druck von 2 psi auf das Panel entspricht). Die Platte sollte durch etwas nicht Klebriges von der Presse getrennt sein, da sonst die Gefahr besteht, dass die Kakerlake lebenslang an diesem schweren Gegenstand haftet. Ich habe ein Teflonblatt verwendet.
Der Akku muss 10 Minuten lang unter der Presse liegen, und dann müssen Sie ihn von dort befreien. Dieses Wunder sollte an einem schönen sonnigen Tag etwa 2,5 V und 150 - 200 mA erzeugen. Noch weniger Strom gewährleistet den normalen Betrieb des Vibromotors bei maximaler Leistung, da der Motor bei 2 V mehrere zehn mA benötigt.
Schritt 6: Kleben Sie den Vibrationsmotor auf die Rückseite der Spielkarte
Es gibt einige grundlegende Varianten von Vibromotoren. Die beliebteste Option hat eine asymmetrische Masse an den Enden, die während der Drehung der Masse eine Schwingung von mehreren hundert Hz verursacht. Eine andere weniger beliebte Form ist eine gleichmäßig gefüllte Scheibe.
Wenn Sie eine asymmetrische Massenoption haben, zentrieren Sie die Masse in der Mitte der Rückseite der Spielkarte. Tropfen Sie Heißkleber und kleben Sie den Vibrator so, dass der Kleber nicht auf die Trägheitsmasse fällt. Wenn auch nur ein Stück Heißkleber darauf gelangt, fällt die Kakerlake auf den Bauch, bevor sie für einen Spaziergang freigegeben wird. Brechen Sie nicht seinen Bewegungsapparat!
Schritt 7: Löten Sie die Kontakte des Vibrationsmotors mit den Kupferkontakten der Batterie
Lötmittel liegt sehr gut auf Kupfer. Da die Kinder wirklich gerne eine laufende Kakerlake greifen, habe ich bleifreies Lot verwendet und bei einer Temperatur von 350 ° C gelötet.
Ich habe festgestellt, dass es keine Rolle spielt, welcher Draht an welchen Kontakt der Batterie gelötet ist. Vielleicht ist das für einige Motoren wichtig. Wenn ja, löten Sie einfach den roten Motorkontakt mit dem Kupferstreifen in der Nähe der ersten Fotozelle, da dies der (+) Batteriekontakt ist.
Schritt 8: Biegen Sie die Füße
Dies ist der letzte und wichtigste Schritt!
Wählen Sie, welche Seite der Karte der „Kopf“ der Kakerlake sein soll. Falten Sie diese beiden Ecken, während Sie Seiten in einem Buch biegen. Diese Biegungen sollten groß genug sein, damit sich der Motor leise drehen kann, wenn sich die Kakerlake auf den „Beinen“ befindet.
Biegen Sie auch die beiden anderen Ecken.
Theorie:
Wenn sich der Motor dreht, vibriert die gesamte Karte. Der Zweck dieser „Beine“ ist, dass alle diese Schwingungen in die gleiche Richtung umgeleitet werden. Beachten Sie auf dem Foto, wie die beiden Vorderbeine in die gleiche Richtung wie die Hinterbeine aussehen (ein Beinpaar ist gebogen).Dies ist ein kleines Geheimnis, wie man einer Kakerlake das Laufen und sogar Laufen beibringt und nicht zufällig in der Ecke herumschiebt
Kakerlake ist bereit für das Rennen!