Realizzazione di suoni elettronici con gesso conduttivo: 9 passaggi (con immagini)

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

Seguendo il progetto di blogggg sui circuiti in silicone conduttivo, ho deciso di cimentarmi in un mio esperimento con la fibra di carbonio. Si scopre che una forma modellata in gesso infuso di fibra di carbonio può essere utilizzata anche come resistenza variabile! Con qualche bacchetta di rame e qualche rapida programmazione, potrai utilizzare la tua forma in gesso conduttivo come sensore che, in questo particolare esempio, verrà utilizzato per generare il suono.

L'applicazione di questa forma sperimentale va ben oltre la creazione del suono elettronico stesso. Condivido questo progetto nella speranza di espandere la possibilità di circuiti. L'elettronica non deve sempre vivere all'interno di un contenitore ordinato ed elegante; possono anche essere pensati per essere all'interno di sculture, materiali, forme e oggetti di uso quotidiano--e entreremo in questo progetto con la mentalità di creare un'alternativa a pomelli, prese d'aria o pulsanti. Creeremo una struttura per i circuiti incerta e piena di sorprese. E quindi, senza ulteriori indugi, ecco alcune delle cose che dovrai preparare.

Cose di cui avrai bisogno per il casting:

• Maschera antipolvere (molto importante per la longevità dei tuoi polmoni!!!)
• Qualsiasi tipo di stampo di colata. Uso uno stampo che ho realizzato con silicone Smooth-On, di forma LED ingrandita. Se non ne hai, puoi ottenere uno stampo preesistente (se non sei troppo preoccupato per le forme, anche uno stampo per cupcake/ghiaccio andrebbe bene) o guardare diversi tutorial su come fare.
• Gesso (qualsiasi tipo, ma preferisco USG Hydrocal perché sono forti e durevoli)
• 2 misurini (1 quarto e 8 once)
• Bastoncini per mescolare
• Fibra di carbonio tritata mista (disponibile su eBay)
• Carburante alcolico denaturato (potrai trovarlo in un negozio di forniture)

Cose che ti serviranno per realizzare i circuiti:

• Arduino Uno/Nano e i relativi cavi USB
• breadboard senza saldatura
• Multimetro
• Asta di rame (1/16" - 1/8") e un trapano con una punta da trapano dello stesso spessore dell'asta
• Fili multicolori (io uso un filo di silicone Striveday calibro 22 a causa della loro elasticità)
• Resistori da 22k
• Nastro elettrico

Programmi di cui avrai bisogno sul tuo computer:

• Arduino IDE
• Pd-Extended (un linguaggio di programmazione sonoro) e la cartella convert.zip (da utilizzare in seguito)

Cominciamo!

Passaggio 1: misurazione del gesso

Il modo migliore per misurare il volume del calco è riempire lo stampo con acqua e poi versare quell'acqua su un misurino. Nel mio caso, ho scoperto che il mio modulo ha un volume di circa 11 once. Con questo numero controllerò la scheda tecnica del mio gesso e scoprirò quanta acqua e gesso avrò bisogno. Il rapporto è diverso con ogni prodotto in gesso, quindi ricontrolla. Nel caso di utilizzo di USG Hydrocal per lanciare la mia forma, ho bisogno di 8 once. di acqua e 11 once. di gesso.

Riempi una tazza da un litro con la quantità d'acqua di cui hai bisogno e un'altra con la corrispondente quantità di gesso.

Passaggio 2: preparazione della fibra di carbonio

Più fibra di carbonio viene inserita nell'intonaco, più conduttivo sarà l'intonaco. Ad un certo punto però un'elevata concentrazione di fibra di carbonio interferirà con l'integrità strutturale dell'intonaco, e causerà difficoltà di miscelazione. Per 11 once. di gesso, ho pensato che fosse sufficiente infondere 1,5 cucchiaini di fibra di carbonio per renderlo conduttivo anche dopo che l'intonaco si è asciugato. Quindi suggerisco di usare da 1,5 a 2 cucchiaini di fibra di carbonio / 10 once. di gesso

Metti questa quantità di fibra di carbonio nell'8 oz. misurino e immergilo leggermente con alcool denaturato. Prendi un bastoncino e sbatti la fibra di carbonio fino a quando non ci sono più braciole visibili - dovrebbe sembrare abbastanza vicino all'immagine sopra. Versare l'alcol in eccesso e lasciarlo riposare per un secondo (ma non finché l'alcol non si asciuga, poiché la fibra di carbonio si attaccherà di nuovo a se stessa!)

Scarica la fibra di carbonio nel contenitore da un litro con l'acqua.

Passaggio 3: miscelazione dell'intonaco

Non dimenticare di indossare una maschera antipolvere

Inizia a spruzzare polvere di gesso nell'acqua piena di fibra di carbonio, costantemente mescolando costantemente. Ciò garantirà che la fibra di carbonio venga costantemente dispersa all'interno dell'acqua. Tieni d'occhio i grumi di cerotti e pezzi di fibre di carbonio e rompili sulla parete del contenitore con il bastoncino di miscelazione. Continua così fino a quando non senti un po' di resistenza mentre mescoli e il composto inizia ad avere una consistenza simile a un frappè. Mentre ciò accade, assicurati che non ci siano più fibre di carbonio raggruppate.

Ci sono due condizioni a cui prestare attenzione:

1. Una volta che l'acqua è satura di intonaco, l'intonaco aggiuntivo che viene spruzzato formerà crateri e isole sulla superficie. Continuare ad aggiungere intonaco fino a quando le isole di intonaco smettono di assorbire acqua/formare crateri.
2. Mentre mescoli la miscela, i fili di fibra di carbonio dovrebbero muoversi secondo uno schema di flusso che segue la direzione dell'agitazione.

Una volta soddisfatte queste due condizioni, versare energicamente il gesso nello stampo. Ciò garantirà che i fili di fibra di carbonio finiscano per intersecarsi tra loro, formando quindi una connessione di conduttività.

Passaggio 4: creazione dei connettori

In attesa che il gesso si asciughi, puoi iniziare a realizzare il connettore in rame. Esistono due tipi di connettori:

1. Quello che va dalla breadboard e misura i valori

Tagliare una lunghezza di cavo, circa 12"-18". Spelare 2" di cavo su un'estremità e circa 1/2" sull'altra. Divaricare e allargare i trefoli di filo sull'estremità da 2" e attorcigliarli attorno all'asta di rame, fino a circa metà della sua lunghezza. Saldare sopra e attorno ai trefoli di filo, assicurandosi che il filo sia fissato saldamente al asta. Dopo averla lasciata raffreddare per circa 2 minuti, avvolgere la parte saldata con del nastro isolante. Ruotare saldamente l'altra estremità in modo che possa essere inserita nella breadboard. (Opzionale: è anche possibile saldare l'estremità più corta a un pezzo di filo solido / ponticello, poiché sono più amichevoli con breadboard senza saldatura)

Per questo tutorial, consiglio di realizzare 4 di questi connettori, poiché il codice che ho fornito è fatto per 4 connettori.

2. Quello che collega diverse forme di gesso

Fondamentalmente lo stesso di sopra, tranne che questa volta entrambe le estremità avranno un'asta di rame su di essa. 2 o 3 di questi connettori farebbero.

È una buona idea avere cavi di colore diverso, poiché il groviglio di cavi potrebbe creare confusione in seguito.

Passaggio 5: sformatura e foratura

Dopo circa un'ora e mezza, la forma in gesso dovrebbe già indurirsi. Se la superficie esposta del calco è calda e solida, il calco in gesso è pronto per essere sformato. Se è ancora un po' morbido e umido, aspetta altri 15-30 minuti.

Dopodiché, pratica alcuni fori con la punta del trapano che non sia più profonda di 1 1/2 sulle forme, distribuendoli in modo abbastanza uniforme. Se non ti piace praticare fori nella forma, non preoccuparti! Il tutto la superficie del calco è conduttiva e quindi semplicemente spazzolando, i connettori in rame possono ancora condurre elettricità (puoi anche usare il tuo stesso corpo e la sua resistenza per condurre l'elettricità, e di nuovo non preoccuparti! Faremo in modo che l'elettricità in esecuzione sia all'interno della gamma di sicurezza del corpo) Tuttavia, un foro fornisce un elegante foro di appoggio per i connettori, e quindi non dovresti preoccuparti di dover tenere più connettori contemporaneamente.

Passaggio 6: circuito Arduino

Il modo in cui funziona il circuito è sostanzialmente lo stesso di qualsiasi resistore variabile. Avrai fondamentalmente bisogno di 3 ponticelli, un resistore da 22k ohm e i due connettori in rame. Puoi giocare con diversi resistori in seguito per modificare il valore che otterrai. Tuttavia, ho trovato 22k ohm per produrre la gamma di valori più versatile.

Il diagramma sopra mostra solo come effettuare una connessione che legge un valore. Tuttavia, puoi aggiungere più connettori a seconda del numero di ingressi analogici che hai sulla tua scheda (mi piace usare il Nano perché è compatto e ha 8 ingressi analogici). Avrai solo bisogno di un connettore in rame che vada a GND.

AVVERTENZA: utilizzare solo un alimentatore 5V regolato per l'ingresso! Intervenire con un alimentatore superiore a quello può causare shock, soprattutto perché si tratta di circuiti aperti.

Passaggio 7: caricamento su Arduino

Dopo aver configurato il circuito, collega il tuo Uno/Nano al computer tramite i cavi USB corrispondenti. carica questo codice sulla tua bacheca.

Dopo il caricamento, prendi nota del numero di porta da cui carichi il tuo schizzo. Puoi scoprirlo nell'IDE di Arduino, tramite Strumenti -> Porta.

float valore1, valore2, valore3, valore4; // puoi aggiungere più di questi valori a seconda di quanti connettori hai

void setup() {

Serial.begin(9600); }

ciclo vuoto() {

valore1 = 1024 - analogRead(A0); valore2 = 1024 - analogRead(A1); valore3 = 1024 - analogRead(A2); valore4 = 1024 - analogRead(A3);

// aggiungi altri / elimina alcuni a seconda del numero di connettori

Serial.print(valore1); Serial.print("_"); Serial.print(value2); Serial.print("_"); Serial.print(value3); Serial.print("_"); Serial.println(valore4);

// PureData legge il valore separato da un carattere di sottolineatura, quindi assicurati di aggiungere un Serial.print("_") dopo ciascuno di essi, terminando l'elenco con un Serial.println(valueX)

}

Passaggio 8: dati puri

Installa PureData Extended e decomprimi la cartella allegata. Apri la patch denominata soundtest e vedrai una linea di nodi sull'IDE PureData. Fare clic su Modifica e selezionare Modalità modifica.

Fai clic sull'oggetto messaggio in alto che dice "Apri 8" e cambia il numero 8 con il numero della tua porta.

Se hai più/meno di 4 connettori, aggiungi/rimuovi un numero di "f" dalla casella che dice decomprimi. Dopo averlo fatto, puoi giocare con la struttura algoritmica del suono. Consiglierei di esaminare più tutorial di PureData, che sono approfonditi, informativi e ben documentati - e la parte migliore è che può essere facilmente trovato nel proprio IDE, tramite Help -> Pd Help Browser….

Deseleziona la modalità di modifica e fai clic su questo oggetto. (Nota: non sarai in grado di caricare nessuno schizzo sulla tua scheda quando il seriale comport è aperto in PureData). Dovrebbe apparire un flusso di valore, cambiando il valore sulla casella grigia che una volta indicava 0. Collega / spazzola il tuo connettore di rame su una o anche più forme di gesso, e ora sei in grado di generare il suono!

Passaggio 9: cosa c'è dopo?

La domanda su cosa c'è dopo è una domanda vasta e aperta. La mia sperimentazione con l'intonaco conduttivo è solo allo stadio prematuro, ma spero sicuramente che altri maker si impegneranno a rispondere a questa domanda, non solo tecnicamente, ma anche criticamente. E se e cosa accadrebbe se le nostre pareti fossero conduttive? E se e cosa accadrebbe se i valori ottenuti da questi cerotti venissero invece utilizzati per la visualizzazione dei dati? E se e cosa accadrebbe se un oggetto in gesso potesse essere una nuova forma di crittografia dei dati? E se la tecnologia non si limitasse solo alla competenza delle aziende giganti, al contenimento della plastica prodotta e del contenitore di alluminio fresato a CNC? Sono entusiasta di tutte queste possibilità, e sono entusiasta di vedere come gli altri creatori sforzeranno questo progetto, creando qualcosa di nuovo, inaspettato, bello e necessariamente fantasioso.