Scultura della struttura chimica a LED: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:05

Crea un modello di una struttura chimica usando i LED! Ravvivali con display a 7 segmenti e ottieni una scultura straordinaria!

Fondamentalmente, metti insieme LED e display a 7 segmenti in modo tale da modellare una molecola chimica. Ogni componente rappresenta un atomo e tutto è sagomato in modo tale da assomigliare alla geometria reale della molecola. Fanno regali eccellenti perché possono essere molto personalizzati. Puoi scegliere una molecola che descriva acutamente il destinatario del regalo, rendendolo più speciale.

Passaggio 1: trova la tua molecola

Una buona molecola dovrebbe essere piuttosto complessa e formare strutture intricate. Le molecole organiche davvero complesse funzionano meglio. Wikipedia è un buon posto per trovare molecole perché hanno immagini della struttura effettiva della molecola e una breve descrizione delle sue proprietà. Se lo stai regalando, scegli una molecola che meglio descrive il destinatario. Ad esempio, la prima molecola che ho realizzato è stata l'acetilcolina che ho dato alla mia amica Coline. La seconda che ho fatto è stata la fenetilammina, una sostanza soprannominata "la sostanza chimica dell'amore". Ecco alcune altre molecole suggerite1) serotonina - antidepressivo2) triptofano - ti fa venire sonno3) dopamina - "ricompensa" e neurotrasmettitore del piacere Per questo istruttivo costruiremo il estradiolo variante dell'estrogeno, l'ormone femminile

Passaggio 2: acquista le tue parti

La tua lista delle parti dipenderà dalla molecola che hai scelto. Quello che vuoi fare è designare un componente per ogni atomo nella tua molecola. Per la maggior parte della parte, poiché molto probabilmente farai una molecola organica, gli atomi di carbonio definiranno la struttura. Usa un LED per rappresentare gli atomi di carbonio. A titolo personale, tendo ad associare il carbonio al colore verde, quindi ho utilizzato LED verdi. Acquista tanti LED verdi quanti sono gli atomi di carbonio nella tua molecola Per gli altri elementi presenti nella tua molecola, puoi usare un LED di colore diverso, ma trovo meglio usare un display a 7 segmenti con scritto il simbolo dell'elemento (altro su questo più avanti). Atomi come l'ossigeno e l'azoto sono rappresentati abbastanza bene da display a 7 segmenti. Nota anche che gli atomi di idrogeno non sono esplicitamente rappresentati nella scultura. Come mai? Praticità. Una tipica molecola organica può contenere fino a 30 atomi di idrogeno e questo è troppo. Trovo che sia meglio includere l'idrogeno solo su quei "gruppi speciali" come OH (idrossido) e NH2/NH3 (ammina). Tendo ad associare l'idrogeno al colore bianco, quindi ho usato LED bianchi (che sono piuttosto costosi). Quindi per il progetto sull'estradiolo avremo bisogno di 18 LED verdi (per i 18 atomi di carbonio) 2 display a sette segmenti ad anodo comune (ELS402) (per i 2 atomi di ossigeno) 2 piccoli LED bianchi (per i 2 idrogeni nel gruppo idrossido (OH)) Avrai anche bisogno di una clip per batteria, resistenza da 1 kOhm, filo di saldatura e ferro. Potresti anche voler acquistare un recinto se lo regalerai.

Passaggio 3: inizia a costruire la tua molecola: la spina dorsale di carbonio

Ecco la tecnica che ho usato per unire i LED per formare un anello di benzene (la parte esagonale). Puoi usare la stessa tecnica per creare catene di LED di qualsiasi forma. Prendi due LED e mettili insieme come mostrato nella prima immagine. Puoi fare in modo che i LED formino qualsiasi angolazione, ma poiché questo farebbe parte dell'anello benzenico, sono angolati di 120 gradi. Stringendo le gambe insieme in questo modo, le fisserai in posizione, quindi sarà facile saldarle. Nota: assicurati di saldare insieme le gambe della stessa lunghezza. Quello che intendo è di saldarli in modo tale che siano paralleli. Per convenzione, ho messo la gamba più lunga (positiva) sopra. Inoltre, fai attenzione a non far toccare le saldature, mettendole effettivamente in cortocircuito. Controlla se funziona applicando tensione attraverso le gambe. Tutti i componenti dovrebbero accendersi. Continuare il processo fino a ottenere la struttura desiderata, fermandosi ogni tanto per vedere se si accende ancora. Successivamente mostrerò come mettere il display a 7 segmenti e condividere la tecnica che ho usato su quelle parti "difficili".

Passaggio 4: inizia a costruire la tua molecola: elemento a 7 segmenti

Questo passaggio è ostico perché devi capire come funzionano i display a 7 segmenti. Su un display a 7 segmenti ad anodo comune, hai 8 pin che corrispondono alle 8 "luci" (7 segmenti + 1 punto decimale) e 2 pin di alimentazione (sono ridondanti).1) Collegare i pin di alimentazione a una sorgente positiva2) Collegare i pin rimanenti al negativo (massa) per illuminare il segmento corrispondente. Vedi la seconda immagine per un'illustrazione. Quindi, se dovessi scrivere la lettera O, macinare tutto tranne uno perno che corrisponde al segmento centrale. Se dovessi scrivere la lettera F macinare tutti i pin tranne quello inferiore e i due segmenti di destra. Ecco la tecnica che ho usato per collegare i display a 7 segmenti (vedi prima foto)1) Piega i pin di alimentazione piatto verso l'interno.2) Inserire un filo (forse un resistore o una gamba LED) attraverso i pin piegati e saldare in posizione. (quarta foto)3) Tagliare i pin che non si desidera mettere a terra (quello che corrisponde al segmento che non si desidera illuminare)4) Piegare insieme i pin rimanenti verso il centro.5) Metti un altro filo questa volta sopra i pin rimanenti. Saldare in posizione. (quarta immagine) Ti ritroverai con un display a 7 segmenti con due fili che sporgono da esso. Collegalo alla tua molecola come faresti con un LED. Attenzione alla polarità!

Passaggio 5: inizia a costruire la tua molecola: terza dimensione

La maggior parte delle strutture chimiche non sono planari. Alcune molecole hanno atomi che sporgono in direzioni diverse. Per aggiungere un LED che sporge, trovo che sia meglio piegare le gambe del LED come mostrato nella prima immagine. Inserisci il LED in posizione nella tua molecola e sei a posto. È possibile utilizzare la stessa tecnica per collegare i LED ad angolazioni diverse. Puoi vedere il LED che fuoriesce dalla molecola nella terza immagine.*NOTA: mi sono appena reso conto che il mio modello non è del tutto geometricamente accurato. Avrei dovuto formare tetraedri sul secondo e terzo anello benzenico. La tecnica delineata in questo passaggio potrebbe essere utilizzata per realizzare quelle forme tetraedriche.

Passaggio 6: aggiungi gli ultimi ritocchi

1) Saldare la clip della batteria -Prendere nota della polarità: saldare il filo rosso al lato positivo della molecola. Il filo nero va a terra. NOTA: è necessario inserire il resistore tra la molecola e il filo positivo rosso per evitare di bruciare i LED. In realtà ho dimenticato di farlo, ma sarà comunque abbastanza sicuro poiché hai molti LED in parallelo che condividono la corrente.2) (opzionale) Mettilo all'interno di un recinto. La custodia che ho ricevuto ha un coperchio a vite. È un bel tocco fare in modo che il destinatario del regalo usi un cacciavite per "srotolare" il regalo Nota che non ho messo le batterie con esso. Inoltre non le ho detto di cosa si tratta in realtà. Ha dovuto capire che ha bisogno di agganciare una batteria, e ha dovuto fare anche qualche ricerca (in realtà ha menzionato l'indice Merck). Come ciliegina sulla torta, ho chiesto a LEI di fare una foto della scultura tutto illuminato. Lo posterò qui dopo che lo avrà fatto. EDIT: guarda l'ultima foto con tutto illuminato!