Sculpture de structure chimique à LED : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:10

Créez un modèle de structure chimique à l'aide de LED ! Pimentez-les avec des présentoirs à 7 segments et vous obtenez une sculpture époustouflante !

Fondamentalement, vous assemblez des LED et des écrans à 7 segments de manière à modéliser une molécule chimique. Chaque composant représente un atome et tout est façonné de telle sorte qu'il ressemble à la géométrie réelle de la molécule. Ils font d'excellents cadeaux car ils peuvent être très personnalisés. Vous pouvez choisir une molécule qui décrit avec précision le destinataire du cadeau, le rendant plus spécial.

Étape 1: Trouvez votre molécule

Une bonne molécule doit être assez complexe et former des structures complexes. Les molécules organiques vraiment complexes fonctionnent mieux. Wikipédia est un bon endroit pour trouver des molécules car elles contiennent des images de la structure réelle de la molécule ainsi qu'une brève description de ses propriétés. Si vous l'offrez en cadeau, choisissez une molécule qui décrit le destinataire. Par exemple, la première molécule que j'ai fabriquée était l'acétylcholine que j'ai donnée à mon amie Coline. Le deuxième que j'ai fait était la phénéthylamine, une substance surnommée le « produit chimique de l'amour ». Voici quelques autres molécules suggérées1) sérotonine - antidépresseur2) tryptophane - vous rend somnolent3) dopamine - « récompenses » et neurotransmetteur de plaisir variante d'oestradiol de l'oestrogène, l'hormone féminine

Étape 2: Achetez vos pièces

Votre liste de pièces dépendra de la molécule que vous avez choisie. Ce que vous voulez faire, c'est désigner un composant pour chaque atome de votre molécule. Pour la majeure partie, puisque vous ferez très probablement une molécule organique, les atomes de carbone définiront la structure. Utilisez une LED pour représenter les atomes de carbone. A titre personnel, j'ai tendance à associer le carbone à la couleur verte, j'ai donc utilisé des LED vertes. Achetez autant de LED vertes qu'il y a d'atomes de carbone dans votre molécule. à ce sujet plus tard). Les atomes tels que l'oxygène et l'azote sont assez bien représentés par des affichages à 7 segments. Notez également que les atomes d'hydrogène ne sont pas explicitement représentés dans la sculpture. Pourquoi? Praticité. Une molécule organique typique peut contenir jusqu'à 30 atomes d'hydrogène et c'est trop. Je trouve qu'il est préférable d'inclure l'hydrogène uniquement sur ces "groupes spéciaux" comme OH (hydroxyde) et NH2/NH3 (amine). J'ai tendance à associer l'hydrogène à la couleur blanche, j'ai donc utilisé des LED blanches (qui sont un peu chères). Donc, pour le projet d'estradiol, nous aurons besoin de 18 LED vertes (pour les 18 atomes de carbone) 2 écrans à anode commune (ELS402) à sept segments (pour les 2 atomes d'oxygène) 2 petites LED blanches (pour les 2 hydrogènes du groupe hydroxyde (OH)) Vous aurez également besoin d'un clip de batterie, d'une résistance de 1kOhm, d'un fil à souder et d'un fer à repasser. Vous voudrez peut-être aussi acheter un enclos si vous l'offrez en cadeau.

Étape 3: Commencez à construire votre molécule: l'épine dorsale du carbone

Voici la technique que j'ai utilisée pour assembler des LED pour former un anneau de benzène (la partie hexagonale). Vous pouvez utiliser la même technique pour créer des chaînes de LED à n'importe quelle forme. Prenez deux LED et assemblez-les comme indiqué sur la première image. Vous pouvez faire en sorte que les LED forment n'importe quel angle, mais comme cela ferait partie de l'anneau de benzène, elles sont inclinées à 120 degrés. En serrant leurs pattes ensemble de cette manière, elles les fixent en place, il sera donc facile de les souder. Remarque: assurez-vous de souder ensemble les pattes de la même longueur. Ce que je veux dire, c'est de les souder de manière à ce qu'elles soient parallèles. Pour la convention, j'ai mis la jambe la plus longue (positive) sur le dessus. Veillez également à ne pas laisser les soudures se toucher, ce qui les court-circuite efficacement. Vérifiez si cela fonctionne en appliquant une tension sur les jambes. Tous les composants doivent s'allumer. Continuez le processus jusqu'à ce que vous obteniez la structure souhaitée, en vous arrêtant de temps en temps pour voir si elle s'allume toujours. Ensuite, je vais montrer comment mettre l'affichage à 7 segments et partager la technique que j'ai utilisée sur ces parties "difficiles".

Étape 4: commencez à construire votre molécule: élément à 7 segments

Cette étape est délicate car il faut comprendre le fonctionnement des afficheurs 7 segments. Sur un afficheur 7 segments à anode commune, vous disposez de 8 broches qui correspondent aux 8 "lumières" (7 segments + 1 point décimal) et 2 broches d'alimentation (elles sont redondantes).1) Connectez les broches d'alimentation à une source positive2) Connectez les broches restantes au négatif (masse) pour éclairer le segment correspondant. Voir la deuxième image pour une illustration. Donc, si vous deviez écrire la lettre O, vous rectifiez toutes les broches sauf la seule qui correspond au segment du milieu. Si vous deviez écrire la lettre F, vous rectifiez toutes les broches à l'exception du bas et des deux segments du côté droit. Voici la technique que j'ai utilisée pour connecter les écrans à 7 segments (reportez-vous à la première image) 1) Plier les broches d'alimentation plat vers l'intérieur.2) Insérez un fil (peut-être une résistance ou une patte LED) à travers les broches pliées et soudez en place. (quatrième photo)3) Coupez les broches que vous ne voulez pas mettre à la masse (celle qui correspond au segment que vous ne voulez pas allumer)4) Pliez les broches restantes ensemble vers le centre.5) Placez un autre fil cette fois sur les broches restantes. Souder en place. (quatrième photo) Vous vous retrouverez avec un affichage à 7 segments avec deux fils qui en sortent. Connectez-le à votre molécule comme vous le feriez avec une LED. Attention à la polarité !

Étape 5: commencez à construire votre molécule: troisième dimension

La plupart des structures chimiques ne sont pas planes. Certaines molécules ont des atomes qui dépassent dans des directions différentes. Pour ajouter une LED qui dépasse, je trouve qu'il est préférable de plier les pattes de la LED comme indiqué sur la première image. Insérez la LED en place dans votre molécule et vous êtes prêt à partir. Vous pouvez utiliser la même technique pour fixer des LED sous différents angles. Vous pouvez voir la LED qui sort de la molécule sur la troisième photo.*REMARQUE: je viens de me rendre compte que mon modèle n'est pas tout à fait géométriquement précis. J'aurais dû former des tétraèdres sur les deuxième et troisième cycles benzéniques. La technique décrite dans cette étape pourrait être utilisée pour créer ces formes tétraédriques.

Étape 6: Ajoutez les touches finales

1) Soudez sur le clip de la batterie - Prenez note de la polarité: Soudez le fil rouge sur le côté positif de votre molécule. Le fil noir va du côté terre. REMARQUE: vous devez placer la résistance entre la molécule et le fil rouge positif pour éviter de griller vos LED. En fait, j'ai oublié de le faire, mais ça va toujours être assez sûr car vous avez beaucoup de LED en parallèle partageant le courant.2) (facultatif) Mettez-le à l'intérieur d'un boîtier. Le boîtier que j'ai reçu a un couvercle à visser. C'est une bonne idée que le destinataire du cadeau utilise un tournevis pour "déballer" le cadeau. Notez que je n'ai pas mis de piles avec. Je ne lui ai pas non plus dit de quoi il s'agissait. Elle a dû comprendre qu'elle devait insérer une batterie et elle a également dû faire des recherches (elle a en fait mentionné l'indice Merck). Comme cerise sur le gâteau, je lui ai demandé de prendre une photo de la sculpture. tout illuminé. Je le posterai ici après qu'elle le fasse. EDIT: voir la dernière photo avec tout illuminé !