Rzeźba struktury chemicznej LED: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

Stwórz model struktury chemicznej za pomocą diod LED! Dopraw je 7-segmentowymi wyświetlaczami, a otrzymasz oszałamiającą rzeźbę!

Zasadniczo łączysz diody LED i 7-segmentowe wyświetlacze w taki sposób, aby modelować cząsteczkę chemiczną. Każdy składnik reprezentuje atom i wszystko jest ukształtowane tak, że przypomina rzeczywistą geometrię cząsteczki. Stanowią doskonałe prezenty, ponieważ mogą być bardzo spersonalizowane. Możesz wybrać cząsteczkę, która dokładnie opisuje odbiorcę prezentu, czyniąc go bardziej wyjątkowym.

Krok 1: Znajdź swoją cząsteczkę

Dobra cząsteczka powinna być dość złożona i tworzyć skomplikowane struktury. Naprawdę złożone cząsteczki organiczne działają najlepiej. Wikipedia jest dobrym miejscem do znalezienia cząsteczek, ponieważ zawiera zdjęcia rzeczywistej struktury cząsteczki, a także krótki opis jej właściwości. Jeśli dajesz to w prezencie, wybierz cząsteczkę, która najlepiej opisuje odbiorcę. Na przykład pierwszą cząsteczką, którą stworzyłem, była acetylocholina, którą dałem mojej przyjaciółce Coline. Drugim, który zrobiłem, była fenetylamina, substancja nazywana „substancją chemiczną miłości”. Oto kilka innych sugerowanych cząsteczek1) serotonina – środek przeciwdepresyjny2) tryptofan – powoduje senność3) dopamina – „nagrody” i neuroprzekaźnik przyjemności W tym celu będziemy konstruować estradiolu wariant estrogenu, żeńskiego hormonu

Krok 2: Kup swoje części

Twoja lista części będzie zależeć od wybranej cząsteczki. To, co chcesz zrobić, to wyznaczyć składnik dla każdego atomu w twojej cząsteczce. W większości przypadków, ponieważ najprawdopodobniej będziesz robił cząsteczkę organiczną, atomy węgla zdefiniują strukturę. Użyj diody LED do przedstawienia atomów węgla. Osobiście mam tendencję do kojarzenia węgla z kolorem zielonym, więc użyłem zielonych diod LED. Kup tyle zielonych diod, ile jest atomów węgla w Twojej cząsteczce Dla innych pierwiastków obecnych w Twojej cząsteczce możesz użyć innej kolorowej diody, ale uważam, że lepiej jest użyć wyświetlacza 7-segmentowego z napisanym symbolem pierwiastka (więcej o tym później). Atomy takie jak tlen i azot są całkiem ładnie reprezentowane przez wyświetlacze 7-segmentowe. Zauważ też, że atomy wodoru nie są wyraźnie przedstawione na rzeźbie. Czemu? Praktyczność. Typowa cząsteczka organiczna może zawierać do 30 atomów wodoru, a to za dużo. Uważam, że najlepiej jest uwzględnić wodór tylko w tych „specjalnych grupach”, takich jak OH (wodorotlenek) i NH2/NH3 (amina). Mam tendencję do kojarzenia wodoru z kolorem białym, więc użyłem białych diod LED (które są dość drogie). Tak więc do projektu estradiolu będziemy potrzebować 18 zielonych diod LED (dla 18 atomów węgla) 2 wspólne anody (ELS402) wyświetlacze siedmiosegmentowe (dla 2 atomów tlenu) 2 małe białe diody LED (dla 2 wodorów w grupie wodorotlenków (OH)) Potrzebny będzie również zacisk do baterii, rezystor 1 kOhm, drut lutowniczy i żelazko. Możesz również kupić obudowę, jeśli będziesz ją dawać w prezencie.

Krok 3: Zacznij budować swoją cząsteczkę: kręgosłup węglowy

Oto technika, której użyłem do połączenia diod LED w celu utworzenia pierścienia benzenowego (część sześciokątna). Możesz użyć tej samej techniki do tworzenia łańcuchów diod LED o dowolnych kształtach. Weź dwie diody LED i złóż je razem, jak pokazano na pierwszym rysunku. Diody LED mogą tworzyć dowolne kąty, ale ponieważ jest to część pierścienia benzenowego, są one ustawione pod kątem 120 stopni. Ściśnięcie ich nóg w ten sposób unieruchamia je na miejscu, co ułatwia ich lutowanie. Uwaga: pamiętaj, aby zlutować razem nogi o tej samej długości. Chodzi mi o to, aby przylutować je w taki sposób, aby były równoległe. Dla konwencji kładę dłuższą (pozytywną) nóżkę na górze. Uważaj też, aby nie dopuścić do zetknięcia się lutów, skutecznie je zwierając. Sprawdź, czy działa, przykładając napięcie na nogi. Wszystkie komponenty powinny się zaświecić. Kontynuuj proces, aż uzyskasz pożądaną strukturę, zatrzymując się co jakiś czas, aby sprawdzić, czy nadal się świeci. Następnie pokażę, jak umieścić wyświetlacz 7-segmentowy, a także podzielę się techniką, którą zastosowałem przy tych „podchwytliwych” częściach.

Krok 4: Zacznij budować swoją cząsteczkę: 7-segmentowy element

Ten krok jest trudny, ponieważ musisz zrozumieć, jak działają wyświetlacze 7-segmentowe. Na zwykłym wyświetlaczu 7-segmentowym z anodą masz 8 pinów, które odpowiadają 8 „światłom” (7 segmentów + 1 punkt dziesiętny) i 2 piny zasilania (są one redundantne).1) Podłącz styki zasilania do dodatniego źródła2) Podłącz pozostałe szpilki do ujemnego (masy), aby zapalić odpowiedni segment. Zobacz drugi obrazek dla ilustracji. Więc jeśli miałbyś napisać literę O, uziemiłbyś wszystko oprócz jednej szpilki, która odpowiada środkowemu segmentowi. Gdybyś miał napisać literę F to uziemiłeś wszystkie piny poza dolnym i dwoma prawymi bocznymi segmentami. Oto technika, której użyłem do podłączenia wyświetlaczy 7-segmentowych (patrz pierwsze zdjęcie)1) Zagnij piny zasilające płaskie do wewnątrz.2) Włóż przewód (np. rezystor lub nóżkę LED) przez wygięte styki i przylutuj na miejsce. (czwarte zdjęcie)3) Odetnij kołki, których nie chcesz uziemiać (ten, który odpowiada segmentowi, którego nie chcesz świecić)4) Pozostałe kołki zgnij razem w kierunku środka.5) Tym razem umieść kolejny drut na pozostałych kołkach. Przylutuj na miejsce. (czwarte zdjęcie) Skończysz z 7-segmentowym wyświetlaczem z dwoma wystającymi z niego przewodami. Podłącz to do swojej molekuły, tak jak byś zrobił z diodą LED. Uważaj na polaryzację!

Krok 5: Zacznij budować swoją cząsteczkę: trzeci wymiar

Większość struktur chemicznych nie jest płaska. Niektóre cząsteczki mają atomy, które wystają w różnych kierunkach. Aby dodać wystającą diodę LED, uważam, że najlepiej jest zgiąć nogi diody LED, jak pokazano na pierwszym rysunku. Umieść diodę LED na miejscu w swojej cząsteczce i gotowe. Możesz użyć tej samej techniki do mocowania diod LED pod różnymi kątami. Na trzecim zdjęciu widać diodę LED wystającą z cząsteczki. *UWAGA: Właśnie zdałem sobie sprawę, że mój model nie jest do końca dokładny pod względem geometrycznym. Powinienem był tworzyć czworościany na drugim i trzecim pierścieniu benzenowym. Technikę opisaną w tym kroku można wykorzystać do wykonania tych czworościennych kształtów.

Krok 6: Dodaj wykończenie

1) Przylutuj zacisk baterii - Zwróć uwagę na polaryzację: przylutuj czerwony przewód do dodatniej strony cząsteczki. Czarny przewód biegnie do strony uziemienia. UWAGA: Powinieneś umieścić rezystor między cząsteczką a czerwonym dodatnim przewodem, aby zapobiec spaleniu diod LED. Właściwie zapomniałem to zrobić, ale nadal będzie to całkiem bezpieczne, ponieważ masz wiele diod LED współdzielących prąd równolegle.2) (opcjonalnie) Umieść go w obudowie. Obudowa, którą otrzymałem, ma przykręcaną pokrywę. Miłym akcentem jest, gdy odbiorca prezentu używa śrubokręta do „rozpakowania” prezentu. Pamiętaj, że nie włożyłem do niego żadnych baterii. Nie powiedziałem jej też, co to właściwie jest. Musiała wymyślić, że musi wpiąć baterię, musiała też poszukać informacji (właściwie wspomniała o indeksie Merck). wszystko oświetlone. Opublikuję to tutaj po tym, jak to zrobi. EDYTUJ: zobacz ostatnie zdjęcie z podświetleniem!