Sonetto solare: 16 passi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Ispirato agli esperimenti a energia solare di Augustin Mouchot, questo set di campane di vetro nidificate con rete che cambia colore ha lo scopo di catturare la curiosità di una persona sulla conversione da solare a termica. Parte della Collezione WhatNot, intitolata Eighteen Sixty Six, questi oggetti sono stati esposti da Rossana Orlandi durante la Milano Design Week.

Vetro da laboratorio in borosilicatoRete in plastica termocromica

Piccolo: 12 cm P x 16 cm H

Medio: 15 cm P x 19 cm H

Grande: 18 cm P x 22 cm H

Fase 1: Primi usi dell'energia solare: Eroe di Alessandria

Affascinato dalle invenzioni del passato e dal sostanziale precedente dell'energia solare, ho ricercato la storia degli esperimenti effettuati per comprendere il nostro rapporto con il sole.

Eroe di Alessandria era un matematico e ingegnere greco attivo nella sua città natale di Alessandria, nell'Egitto romano (c. 10 dC - c. 70 dC). Il suo strumento a fontana era un dispositivo composto da molte camere con acqua e aria, dove l'acqua si trasferiva da un contenitore all'altro quando veniva posta al sole. Sotto il sole l'aria riscaldata dal sole si espanderebbe, esercitando una pressione sull'acqua all'interno dello spazio, costringendola a fuoriuscire. Altre volte i suoi strumenti eserciterebbero aria piuttosto che acqua, emettendo un suono mentre passa attraverso un fischietto attaccato all'apertura.

L'architetto paesaggista francese Isaac de Caus una volta disse qualcosa su queste nuove e rare invenzioni di opere idriche, "un mirabile motore, il quale essendo posto ai piedi di una statua, emetterà suono quando il sole splende su di esso, così come sembra che la statua emetta detto suono". Sta descrivendo uno strumento che cantava quando il sole del mattino lo colpiva.

Fase 2: primi utilizzi dell'energia solare: esperimenti con hot box

"caricamento = "pigro"

La rete sulla superficie delle mie campane di vetro è stata lavorata a mano su telai circolari. L'obiettivo era quello di lavorare a maglia uno strato di rete attorno a ciascuna cloche di vetro con questo materiale termocromico per illustrare un cambiamento di temperatura. Il diametro del telaio determina il diametro del tubo di maglia, quindi ho dovuto realizzare telai personalizzati per adattarli alle mie cloches. Ho fabbricato due serie di telai di dimensioni variabili in modo da poter scegliere quanto stretto volevo che la maglia avvolgesse ciascuna delle cloches. Avere due serie di dimensioni significava anche prendere in considerazione i diversi vincoli dei diversi materiali.

I telai sono stati instradati dal compensato su una macchina CNC e i pioli sono stati tagliati da un'unica asta di legno. Ho creato un file Rhino e impostato percorsi utensile su RhinoCam, dove le linee tagliano lo spazio negativo tra i telai e i punti designano i fori. Ho usato due punte, una per ciascuna delle due dimensioni del foro in modo che corrisponda in base al diametro dei miei pioli e chiodi. Assicurati che questi pioli si inseriscano nei fori della struttura del telaio, anche incollandoli se necessario, altrimenti sarebbe impossibile lavorarci sopra. Il modo migliore per navigare utilizzando un telaio circolare è guardare i tutorial video di Youtube.

Passaggio 9: pigmento termocromatico

I materiali termocromici sono disponibili in molte forme, ma per questo scopo i pigmenti e gli inchiostri erano l'opzione migliore. Molti di loro cambiano in bianco a temperature di riscaldamento, ma questi intervalli di temperatura possono variare. Trovare il colore in materiali che cambiano colore può essere più difficile, ma un trucco è avere quella cosa che stai applicando il pigmento termocromico per essere il colore che vorresti alla fine della reazione. Per questo esempio, ho sperimentato basi di pittura e diluenti per pittura che erano bianchi. Questo ha disattivato la luminosità del mio pigmento viola, ma ha anche reso il cambiamento molto più evidente. se avessi una base di pittura che fosse blu e un pigmento termocromico che fosse giallo, il colore della mia soluzione sarebbe verde a temperatura ambiente ma cambierebbe in blu in condizioni di caldo.

Passaggio 10: esplorazione dei materiali

Ho ordinato bobine trasparenti di tubi in PVC in due delle dimensioni più piccole disponibili, con ogni rotolo di 100 iarde. Ho iniettato la soluzione termocromica nel tubo utilizzando siringhe con aghi Luer Lock di diverse dimensioni.

Passaggio 11: processo di iniezione

Il processo di iniezione ha funzionato bene dopo un paio di metri, ma avrebbe superato solo circa il 35% dei 100 metri prima di diventare estremamente lento e inutile, per non parlare del dolore alla mano. Per prima cosa ho provato a iniettare la soluzione dopo che il tubo era già stato saldato, quindi ho considerato questo come un possibile fattore che avrebbe potuto rallentare il processo.

Passaggio 12: Processo di iniezione: risoluzione dei problemi

Non ho avuto problemi a iniettare acqua per 100 metri, quindi ho cercato di diluire il più possibile la soluzione senza che i colori fossero completamente muti. Ho anche provato a iniettare la soluzione immergendo la matassa di tubo in un secchio di acqua calda (motivo per cui il colore è bianco e non blu). Niente sembrava aiutare.

Fase 13: Processo di iniezione: pompa pneumatica

Non funzionava niente, quindi era il momento di tirare fuori la pompa pneumatica. Questo ha aiutato a spingere la soluzione attraverso il 50% del tubo … e alla fine ho dovuto accettare che non sarebbe passata e ha tagliato una piccola fessura per la siringa da iniettare a metà. Non puoi davvero notare queste rotture, ma creano punti deboli che tendono a rompersi e l'imperfezione mi ha fatto impazzire! Il problema finale era che, anche se fossi riuscito a iniettare la soluzione per l'intera lunghezza dei 100 metri, una settimana dopo la soluzione si sarebbe asciugata e si sarebbe depositata su un lato dell'interno del tubo e avrebbe creato ampi spazi d'aria ovunque. La sperimentazione è stata momentaneamente sospesa perché ho scelto di andare con un materiale diverso.

Passaggio 14: lavorare a maglia i capelli della bambola termocromica

È molto difficile trovare e acquistare fili continui di fibre termometriche e deve essere continuo. Hai bisogno di metri e metri di materiale per lavorare a maglia, altrimenti ci sarebbero nodi e estremità in tutta la tua maglia dal legare insieme i fili. Questo particolare materiale plastico viene effettivamente utilizzato per realizzare i capelli delle bambole. Ho combinato due colori, un blu che diventa viola scuro in condizioni estremamente fredde e un rosa che diventa bianco sopra la temperatura ambiente, per creare una gamma termocromatica più ampia.

Passaggio 15: generatore termoelettrico