Dette prosjektet er spesielt for fans av solcellepaneler. Så snart du falt i våre hender! Dette er skjebnen ...
Du trodde sannsynligvis at vi bestemte oss for å forandre verden ved hjelp av enkle billige solcellepaneler. HAHAHA, du er så naiv! Nå vil jeg fortelle det sanne formålet med våre "sol" -eksperimenter.
Lenge leve den solcelledrevne Madagaskar-kakerlakken!
Denne babyen Gromphadorhina portentosa koster mindre enn en hotdog og krever bare 15 minutter. Inspirert av lignende prosjekter på et konvensjonelt batteri (der en liten gjenstand beveger seg mot lyskilden takket være en fotocelle), bestemte jeg meg for å lage en analog på et solbatteri. Du kan enkelt gjøre det ved å plassere en solcellemodul på toppen av "dyre" saken. Vi har laget 77 504 Madagaskar-kakerlakker som bare gleder seg over to ting i livet - protoner og frykten din!
Snart slipper vi våre "barn" til frihet, i en fornøyelsespark eller på en slags messe i byen din. De vil klikke og underholde de lokale kattungene til solen falmer, i milliarder av år ... Det eneste ly for kakerlakkinvasjonen er en godt montert paraply!
La oss begynne å lage en racing kakerlakk.
Trinn 1: Hva trenger du for dette
- Et spillkort (bare et stykke tykt papir, akryloplast eller annet materiale opp til 2 mm tykt er også egnet).
- Dobbeltsidig tape: hvem som helst vil gjøre, favorittalternativet mitt er vindusbånd.
- Et par strimler klistret kobberfolie: det er bare et must for enhver jobb med solcellepaneler. Et slikt bånd finnes i enhver kunstbutikk.
- Et stykke akryl eller PET mindre enn spillekortet ditt: Jeg brukte et rektangel av akrylduk 70 x 60 mm.
- 5 fotoceller *
- En vibrasjonsmotor som vibrerer med en spenning på 0,5 - 2V
- 5-minutters epoksylim, som er designet for temperaturer på minst 90 ° C.
- Varmt lim og pistol til ham
- Teflonark (valgfritt)
* Hvis du fremdeles er ukjent med fotoniske roboters verden, er begrepet "fotocelle" tydelig ikke kjent for deg. fotoceller er små biter av mono- eller polykrystallinsk fotoelektrisk silisium, kuttet med laser eller manuelt i mindre fragmenter av solcellepaneler.Dette er bare små rektangulære fliser av magisk silisium sydd inni panelet. Det er de som konverterer sollys til strøm.
Trinn 2: Lim kobberlederen på spillkortet
Du trenger to deler kobberkanalbånd for de to polene i solcellepanelet. Skjær ønsket stykke, skrell av papiret og lim det. Spiker glatte folien til en glans :)
Siden vi skal lage et panel med en spenning på 2V (med en fotocelle som en falsk leder), og vi trenger 5 fotoceller, ordnet jeg to stykker folie 25 mm i en avstand på 45 mm fra hverandre (se bilde av feil side og forsiden).
>> Husk at beste kobberfolie leder strøm på en overflate uten lim. Jo tykkere lag, jo mindre pålitelig ledningsevne.
Trinn 3: Bruke dobbeltbånd
På sidene av folien må du lime to strimler dobbeltsidig og klebende tape. Ikke gå på folien med tape, i intet tilfelle, da dette kan føre til en nedgang i strømmen til solbatteriet.
Trinn 4: Monter solettene
I dette trinnet vil vi kombinere fotocellene til ett batteri.
Tidligere i slike prosjekter brukte jeg superlim og ledende pasta og lodding. For den lette Madagaskar-kakerlaken trenger du ikke noe av dette, du vil gjøre mye lettere. Det er nødvendig å sette kanten på en fotocelle på kanten av en annen, uten lim eller vedheft. Denne designen vil lukke batterikretsen.
teori:
Hver fotocelle eller annen type mono- eller polykrystallinsk fotoelektrisk silisium produserer 0,5 - 0,6 V med en liten strøm for de fleste nyttige anvendelser av denne energien. Vi må sette sammen et tilstrekkelig antall fotoceller sammen, med en krets, slik at de totalt sett gir mer spenning.
For at vibrasjonsmotoren skal rotere og skape den vibrasjonen som er nødvendig for å bringe robotkakerlakken i bevegelse, må en spenning på omtrent 2V påføres motorledningene. Dette betyr at vi trenger et batteri på 4 fotoceller (som totalt vil gi 2,0V).
Jeg anbefaler bruk av 13x52 mm fotoceller, og hver og en vil gi en tilførselsstrøm i området 150-200 mA per fotocelle. Dette er mye mer enn nok til å bringe vibratoren i bevegelse i full fart, selv på en overskyet dag. Siden vi monterer flere fotoceller sammen, blir spenningen lagt opp, men strømmen er det ikke. 4 fotoceller på rad vil gi ut 2,0V og en strøm på 150 - 200 mA på en klar dag, og omtrent ⅓ av denne strømmen på en overskyet dag.
Tilbake til fotocellene: (+) utgangen er den grå bunnen av den første fotocellen i kjeden. Tilgang til (-) utgangen kan oppnås via en elektrisk buss eller sølvstrimler på den blå overflaten til det resulterende batteriet, eller ved å bruke en "falsk" fotocelle, som ikke vil produsere strøm, men bare vil tjene som en kontakt mellom den ytre overflaten til den ene fotocellen og innsiden av den andre. Dette er den beste tilnærmingen, slik jeg demonstrerer det på bildet. Det er ikke synd å ofre en fotocelle på grunn av enkelheten denne metoden gir oss. Ignorer alt jeg skrev i forrige avsnitt. Vi trenger 5 fotoceller, ikke 4, og 1 vil være baselederen.
praksis:
For den første fotocellen, sørg for at det er et hvitt dekk på innsiden for kontakt med kobberfolie. Jeg brukte en fotocelle med en solid samleskinne i dette eksemplet. Sett fotocellebussen på folien minst 2 mm for å sikre en stabil tilkobling. Fotocellen skal være godt festet til kortet på grunn av to limstrimler på sidene av kortet. Ikke glem at det er den blå siden av kortet som vil vende mot solen.
Legg nå den andre fotocellen over de første 2 mm. Og igjen må minst en del av samleskinnen under den andre fotocellen kontakte den hvite bussen på toppen av den første fotocellen for å sikre god ledningsevne (dette er ikke en obligatorisk regel for slike fliselignende paneler, men mer om det i et av de følgende verkstedene). Plasser alle fire fotocellene oppå hverandre. Den femte og siste fotocellen må ha et solid dekk på undersiden, noe som vil sikre at fotocellen nr. 4 er koblet til kobberlisten (-) på panelkanten.Den siste fotocellen fungerer akkurat som en leder, et stykke aluminiumsfolie eller en kobber flat leder som er brettet i flere lag fungerer også bra. Men å bruke en "falsk" fotocelle gir det mest pålitelige resultatet, så jeg anbefaler det.
Trinn 5: Innkapsling og belegg
For å beskytte den fremtidige flokken med solenergi kakerlakker, vil vi bruke en 5-minutters harpiks og et lag med transparent akryl. Epoksy er ikke det beste valget for produksjon av solcellemikroanel, siden den blir gul i solen som et resultat av ultrafiolett stråling. Men akryl blokkerer ultrafiolett, så denne duetten lar deg billig seriøst forlenge levetiden til solbatteriet.
I hvert fall i teorien. Selv har jeg ikke testet denne typen panel på mer enn noen få dager. Så fortell meg selv om teorien om virkelighet stemmer!
Bland ca 2 ml epoksy; det er nok til å klaffe solcellepanelet i neste trinn.
Plasser harpiks på fotocellene. Legg til et akrylbelegg (jeg brukte et ark som er 1 mm tykt, men tynnere eller tykkere akryl fungerer også). Det akrylarket skal ganske enkelt dekke fotocellene og stikke noen få mm utover dem slik at det er omtrent 20 mm av et ikke-belagt kort på sidene, som vist på bildet. Jeg har et stykke akrylplate som måler 70x60 mm.
Og så på toppen må du legge en vekt på 5-10 kg for å komprimere denne kort-foto-celle-epoksy-akrylsandwich. Panelet mitt klarte vellykket en krasjtest med en 15 kg presse (som tilsvarer 2 psi trykk på panelet). Panelet skal skilles fra pressen med noe som ikke er klebrig, ellers risikerer kakerlakken å holde seg til den tunge gjenstanden for livet. Jeg brukte et teflonark.
Batteriet må ligge i 10 minutter under pressen, og deretter må du frigjøre det derfra. Dette mirakelet skulle produsere omtrent 2,5V og 150 - 200 mA på en fin solrik dag. Enda mindre strøm vil sikre normal drift av vibromotoren ved maksimal effekt, siden motoren trenger titalls mA ved 2V.
Trinn 6: Lim vibrasjonsmotoren på baksiden av spillkortet
Det er et par grunnleggende varianter av vibromotorer. Det mest populære alternativet har en asymmetrisk masse i endene, noe som forårsaker effekten av vibrasjoner på flere hundre Hz under massens rotasjon. En annen mindre populær form er en jevn fylt plate.
Hvis du har et asymmetrisk massealternativ, sentrer massen midt på baksiden av spillkortet. Drypp varmt lim og lim vibratoren slik at limet ikke faller på treghetsmassen. Hvis til og med et stykke varmt lim kommer på den, vil kakerlappen flo på magen før den slippes ut på tur. Ikke ødelegg muskel- og skjelettsystemet!
Trinn 7: Lodde vibratormotorkontaktene til kobberkontaktene til batteriet
Lodd legger veldig godt på kobber. Siden barna virkelig liker å ta tak i en løpende kakerlakk, brukte jeg blyfritt loddetinn og loddet ved en temperatur på 350C.
Jeg fant ut at det ikke spiller noen rolle hvilken ledning som er loddet til hvilken kontakt på batteriet. Kanskje for noen motorer dette betyr noe. I så fall er det bare å lodde den røde motorkontakten til kobberremsen nær den første fotocellen, da dette er (+) batterikontakt.
Trinn 8: Bøy føttene
Dette er det siste og viktigste trinnet!
Velg hvilken side av kortet som vil være “hodet” på kakerlakken. Brett disse to hjørnene mens du bøyer sider i en bok. Disse svingene skal være store nok slik at når kakerlakken er på "bena", kan motoren rotere stille.
Bøy også de to andre hjørnene.
teori:
Når motoren roterer, vil hele kortet vibrere. Hensikten med disse "bena" er at alle disse vibrasjonene blir omdirigert i samme retning. Legg merke til på bildet hvordan de to forbena ser ut i samme retning som bakbenene (ett par ben er bøyd).Dette er en liten hemmelighet, hvordan lære en kakerlakk å gå og til og med løpe, og ikke tilfeldig skyve rundt i hjørnet
Kakerlakk er klar for løpet!