Dette projekt er specielt til fans af solcellepaneler. Så snart du faldt i vores hænder! Dette er skæbnen ...
Du troede sandsynligvis, at vi besluttede at ændre verden ved hjælp af enkle billige solcellepaneler. HAHAHA, du er så naiv! Nu vil jeg fortælle det sande formål med vores "sol" -eksperimenter.
Længe leve den solcelledrevne Madagaskar-kakerlak!
Denne baby Gromphadorhina portentosa koster mindre end en hotdog og kræver kun 15 minutters tid. Inspireret af lignende projekter på et konventionelt batteri (hvor en lille genstand bevæger sig mod lyskilden takket være en fotocelle), besluttede jeg at oprette en analog på et solbatteri. Du kan nemt gøre det ved at placere et fotovoltaisk modul oven på "dyr" -sagen. Vi har skabt 77 504 Madagaskar-kakerlakker, der kun nyder to ting i livet - protoner og din frygt!
Snart frigiver vi vores "børn" til frihed, i en forlystelsespark eller på en slags messe i din by. De vil klikke og underholde de lokale killinger, indtil solen falmer, i milliarder af år ... Det eneste husly mod kakerlakinvasionen er en godt monteret paraply!
Lad os begynde at oprette en racermandrokker.
Trin 1: Hvad har du brug for dette
- Et spillekort (kun et stykke tykt papir, acryloplast eller andet materiale op til 2 mm tyk er også velegnet).
- Dobbeltsidet bånd: hvem som helst vil gøre, min yndlingsindstilling er vinduesbånd.
- Et par strimler klistret kobberfolie: det er bare et must-have til ethvert job med solcellepaneler. Et sådant bånd kan findes i enhver kunstbutik.
- Et stykke akryl eller PET mindre end dit spillekort: Jeg brugte et rektangel af akryl lærred 70 x 60 mm.
- 5 fotoceller *
- En vibrationsmotor, der vibrerer ved en spænding på 0,5 - 2V
- 5-minutters epoxylim, der er designet til temperaturer på mindst 90 ° C.
- Varm lim og pistol til ham
- Teflonplade (valgfri)
* Hvis du stadig er ny i verdenen af fotoniske robotter, er udtrykket "fotocelle" klart ikke kendt for dig. fotoceller er små stykker mono- eller polykrystallinsk fotoelektrisk silicium, skåret ved laser eller manuelt i mindre fragmenter af solpaneler.Dette er bare små rektangulære fliser af magisk silicium syet inde i panelet. Det er dem, der konverterer sollys til elektricitet.
Trin 2: Lim kobberlederen på spillekortet
Du har brug for to stykker kobberkanaltape til solpanelets to poler. Klip det ønskede stykke, skræl papiret af og lim det. Spik glatte folien til en glans :)
Da vi skal lave et panel med en spænding på 2V (med en fotocelle som en falsk leder), og vi har brug for 5 fotoceller, arrangerede jeg to stykker folie 25 mm i en afstand af 45 mm fra hinanden (se foto af bagsiden og forsiden).
>> Husk, at bedste kobberfolie leder strøm på en overflade uden lim. Jo tykkere lag, jo mindre pålidelig ledningsevne.
Trin 3: Brug af dobbeltbånd
På foliens sider skal du lime to strimler af dobbeltsidet og klæbende tape. Gå under ingen omstændigheder på folien med tape, da dette kan forårsage et fald i solbatteriets strøm.
Trin 4: Montér soletterne
I dette trin vil vi kombinere fotocellerne i et batteri.
Tidligere i sådanne projekter brugte jeg superlim og ledende pasta og lodning. For den lette Madagaskar-kakerlak har du ikke brug for noget af dette, du vil gøre meget lettere. Det er nødvendigt at anbringe kanten af en fotocelle på kanten af en anden uden lim eller vedhæftninger. Dette design lukker batterikredsløbet.
teori:
Hver fotocelle eller anden type mono- eller polykrystallinsk fotoelektrisk silicium producerer 0,5 - 0,6 V med en lille strøm til de fleste af de mulige nyttige anvendelser af denne energi. Vi er nødt til at samle et tilstrækkeligt antal fotoceller sammen med et kredsløb, så de i alt giver mere spænding.
For at vibromotoren skal rotere og skabe den vibration, der er nødvendig for at bringe robotkakerlakken i bevægelse, skal der tilføres en spænding på ca. 2V til motortrådene. Det betyder, at vi har brug for et batteri på 4 fotoceller (som i alt giver 2,0 V).
Jeg anbefaler brug af 13x52 mm fotoceller, og hver af dem leverer en forsyningsstrøm i området 150-200 mA pr. Fotocelle. Dette er meget mere end nok til at bringe vibratoren i bevægelse i fuld hastighed, selv på en overskyet dag. Da vi samler flere fotoceller sammen, tilføjes spændingen, men strømmen er det ikke. 4 fotoceller i træk giver 2,0V og en strøm på 150 - 200 mA på en klar dag, og ca. ⅓ af denne strøm på en overskyet dag.
Tilbage til fotocellerne: (+) output er den grå bund af den første fotocelle i kæden. Adgang til (-) output kan opnås via en elektrisk bus eller sølvstrimler på den blå overflade af det resulterende batteri, eller ved hjælp af en "falsk" fotocelle, der ikke producerer elektricitet, men kun fungerer som en forbindelse mellem den ydre overflade af den ene fotocelle og indersiden af den anden. Dette er den bedste tilgang, som jeg demonstrerer det på billedet. Det er ikke en skam at ofre en fotocelle på grund af den enkelhed, som denne metode giver os. Ignorer alt hvad jeg skrev i det foregående afsnit. Vi har brug for 5 fotoceller, ikke 4, og 1 vil være baselederen.
praksis:
Ved den første fotocelle skal du sørge for, at der er et hvidt dæk på indersiden for kontakt med kobberfolie. Jeg brugte en fotocelle med en solid samleskinne i dette eksempel. Sæt fotocellebussen på folien mindst 2 mm for at sikre en stabil forbindelse. Fotocellen skal være godt fastgjort til kortet på grund af to klæbebånd på siderne af kortet. Glem ikke, at det er den blå side af kortet, der vender mod solen.
Læg nu den anden fotocelle over de første 2 mm. Og igen skal mindst en del af samleskinnen under den anden fotocelle kontakte den hvide bus oven på den første fotocelle for at sikre god ledningsevne (dette er ikke en obligatorisk regel for sådanne fliselignende paneler, men mere om det i et af de følgende værksteder). Placer alle fire fotoceller oven på hinanden. Den femte og sidste fotocelle skal have en solid samleskinne på undersiden, hvilket sikrer forbindelsen af fotocelle nr. 4 med en kobberstrimmel (-) på panelets kant.Den sidste fotocelle fungerer ligesom en leder, et stykke aluminiumsfolie eller en kobberflad leder, der er foldet i flere lag, fungerer også godt. Men at bruge en "falsk" fotocelle giver det mest pålidelige resultat, så jeg anbefaler det.
Trin 5: Indkapsling og belægning
For at beskytte den fremtidige flok af solcockroaches bruger vi en 5-minutters harpiks og et lag gennemsigtigt akryl. Epoxy er ikke det bedste valg til fremstilling af solcellemikropaneller, da det bliver gul i solen som et resultat af ultraviolet stråling. Men akryl blokerer ultraviolet, så denne duet giver dig mulighed for billigt seriøst at forlænge solbatteriets levetid.
I det mindste i teori. Selv har jeg ikke testet denne type panel i mere end et par dage. Så fortæl mig selv, om virkelighedsteorien matcher!
Bland cirka 2 ml epoxy; det er nok til at smide vores solcellepanel i det næste trin.
Anbring harpiks på fotocellerne. Tilføj en akrylcoating (jeg brugte et ark, der var 1 mm tykt, men tyndere eller tykkere akryl fungerer også). Det akrylark skal blot dække fotocellerne og stikke et par mm ud over dem, så der er ca. 20 mm af et ubelagt kort på siderne, som vist på billedet. Jeg har et stykke akrylplade, der måler 70x60 mm.
Og så skal du oven på lægge en vægt på 5-10 kg for at komprimere denne kort-foto-celle-epoxy-akrylsandwich. Mit panel bestod med succes en crashtest med en 15 kg presse (hvilket svarer til 2 psi tryk på panelet). Panelet skal adskilles fra pressen med noget, der ikke er klæbrig, ellers risikerer kakerlakken at klæbe sig til den tunge genstand for livet. Jeg brugte et teflonark.
Batteriet skal ligge i 10 minutter under pressen, og derefter skal du frigøre det derfra. Dette mirakel skulle producere ca. 2,5V og 150 - 200 mA på en fin solskinsdag. Endnu mindre strøm sikrer vibrationsmotorens normale drift ved maksimal effekt, da motoren har behov for snesevis af mA ved 2V.
Trin 6: Lim vibrationsmotoren på bagsiden af spillekortet
Der er et par basale sorter af vibromotorer. Den mest populære mulighed har en asymmetrisk masse i enderne, hvilket forårsager en vibrationseffekt på flere hundrede Hz under massens rotation. En anden mindre populær form er en ensartet fyldt disk.
Hvis du har en asymmetrisk masseindstilling, skal du centrere massen i midten af bagsiden af spillekortet. Dryp varm lim, og lim vibratoren, så limen ikke falder på den inertielle masse. Hvis mindst et stykke varmt lim kommer på hende, springer kakerlakken på maven, før den frigøres på tur. Brug ikke muskuloskeletalsystemet!
Trin 7: Lodde vibratormotorkontakterne til batteriets kobberkontakter
Lodde lægger meget godt på kobber. Da børnene virkelig kan lide at gribe en løbende kakerlak, brugte jeg blyfri lodde og loddet ved en temperatur på 350 ° C.
Jeg fandt, at det ikke betyder noget, hvilken tråd der er loddet til hvilken kontakt på batteriet. Måske er det vigtigt for nogle motorer. I så fald skal du blot lodde den røde motorkontakt til kobberstrimlen nær den første fotocelle, da dette er (+) batterikontakt.
Trin 8: Bøj fødderne
Dette er det sidste og vigtigste trin!
Vælg hvilken side af kortet der vil være "hoved" på kakerlakken. Fold disse to hjørner, mens du bøjer sider i en bog. Disse bøjninger skal være store nok, så når kakerlakken er på sine "ben", kan motoren dreje stille.
Bøj også de to andre hjørner.
teori:
Når motoren roterer, vibrerer hele kortet. Formålet med disse "ben" er, at alle disse vibrationer omdirigeres i samme retning. Bemærk på billedet, hvordan de to forben ser ud i samme retning som bagbenene (et par ben er bøjet).Dette er en lille hemmelighed, hvordan man lærer en kakerlak at gå og endda løbe, og ikke tilfældigt skubbe rundt i hjørnet
Kakerlak er klar til løbet!