Este projeto é especificamente para fãs de painéis solares. Assim que você caiu em nossas mãos! Este é o destino ...
Você provavelmente pensou que decidimos mudar o mundo com a ajuda de simples painéis solares baratos. HAHAHA, você é tão ingênuo! Agora vou contar o verdadeiro propósito de nossos experimentos "solares".
Viva a barata de Madagascar movida a energia solar!
Este bebê Gromphadorhina portentosa custa menos que um cachorro-quente e requer apenas 15 minutos de tempo. Inspirado em projetos semelhantes em uma bateria convencional (onde um pequeno objeto se move em direção à fonte de luz graças a uma fotocélula), decidi criar um analógico em uma bateria solar. Você pode fazer isso facilmente colocando um módulo fotovoltaico em cima da caixa “animal”. Criamos 77 504 baratas de Madagascar que gozam na vida apenas duas coisas - prótons e seus medos!
Em breve liberaremos nossos “filhos” à liberdade, em um parque de diversões ou em algum tipo de feira em sua cidade. Eles vão clicar e divertir os gatinhos locais até que o sol desapareça, em bilhões de anos ... O único abrigo contra a invasão de baratas é um guarda-chuva bem montado!
Vamos começar a criar uma barata de corrida.
Etapa 1: o que você precisa para isso
- Um baralho (apenas um pedaço de papel grosso, acriloplastos ou qualquer outro material com até 2 mm de espessura também é adequado).
- Fita dupla face: qualquer um pode fazer, minha opção favorita é fita para janela.
- Um par de tiras de papel de cobre pegajoso: é essencial para qualquer trabalho com painéis solares. Essa fita pode ser encontrada em qualquer loja de arte.
- Um pedaço de acrílico ou PET menor que o seu baralho: usei um retângulo de lona acrílica de 70 x 60 mm.
- 5 fotocélulas *
- Um motor de vibração que vibra a uma tensão de 0,5 - 2V
- Adesivo epóxi de 5 minutos, projetado para temperaturas de pelo menos 90 ° C.
- Cola quente e pistola para ele
- Folha de Teflon (opcional)
* Se você ainda é novo no mundo dos robôs fotônicos, o termo "fotocélula" claramente não é familiar para você. fotocélulas são pequenos pedaços de silício fotoelétrico mono ou policristalino, cortados a laser ou manualmente em pequenos fragmentos de painéis solares.São apenas pequenos ladrilhos retangulares de silício mágico costurados dentro do painel. São eles que convertem a luz solar em eletricidade.
Etapa 2: Cole o condutor de cobre no baralho
Você precisará de dois pedaços de fita adesiva de cobre para os dois pólos do painel solar. Corte a peça desejada, retire o papel e cole-o. Prego alise a folha a um brilho :)
Como vamos fazer um painel com uma voltagem de 2V (com uma fotocélula como um condutor falso) e precisamos de 5 fotocélulas, organizei dois pedaços de papel alumínio a 25 mm a uma distância de 45 mm um do outro (veja a foto do lado errado e do lado frontal).
>> Lembre-se de que a melhor folha de cobre conduz corrente em uma superfície sem cola. Quanto mais espessa a camada, menos confiável é a condutividade.
Etapa 3: Usando fita dupla
Nas laterais da folha, cole duas tiras de fita adesiva dupla face e adesiva. Em nenhum caso, não insira a película com fita, pois isso pode causar uma diminuição na energia da bateria solar.
Etapa 4: montar as soletas
Nesta etapa, combinaremos as fotocélulas em uma bateria.
Anteriormente, nesses projetos, eu usava supercola, pasta condutora e solda. Para a barata barata de Madagascar, você não precisa de nada disso, será muito mais fácil. É necessário colocar a borda de uma fotocélula na borda de outra, sem cola ou aderências. Esse design fechará o circuito da bateria.
Teoria:
Cada fotocélula ou outro tipo de silício fotoelétrico mono ou policristalino produz 0,5 - 0,6 V com uma pequena corrente para a maioria das possíveis aplicações úteis dessa energia. Precisamos montar um número suficiente de fotocélulas juntos, com um circuito, para que no total eles produzam mais voltagem.
Para que o vibromotor gire e crie a vibração necessária para movimentar a barata do robô, uma tensão de cerca de 2V deve ser aplicada aos fios do motor. Isso significa que precisamos de uma bateria de 4 fotocélulas (que no total fornecerão 2,0V).
Eu recomendo o uso de fotocélulas de 13x52 mm, e cada uma fornecerá uma corrente de suprimento na região de 150-200 mA por fotocélula. Isso é muito mais do que suficiente para colocar o vibrador em movimento a toda velocidade, mesmo em um dia nublado. Como montamos várias fotocélulas, a tensão é aumentada, mas a corrente não é. 4 fotocélulas seguidas emitem 2,0V e uma corrente de 150 - 200 mA em um dia claro e cerca de ⅓ dessa corrente em um dia nublado.
De volta às fotocélulas: (+) a saída é o fundo cinza da primeira fotocélula na cadeia. O acesso à saída (-) pode ser obtido através de um barramento elétrico ou listras prateadas na superfície azul da bateria resultante, ou usando uma fotocélula "falsa", que não produzirá eletricidade, mas servirá apenas como um conector entre a superfície externa de uma fotocélula e o interior da segunda. Esta é a melhor abordagem, como demonstro na foto. Não é uma pena sacrificar uma fotocélula por causa da simplicidade que esse método nos oferece. Ignore tudo o que escrevi no parágrafo anterior. Vamos precisar de 5 fotocélulas, não 4, e 1 será o condutor de base.
Prática:
Para a primeira célula fotoelétrica, verifique se há um pneu branco no interior para contato com a folha de cobre. Eu usei uma fotocélula com um barramento sólido neste exemplo. Coloque o barramento de fotocélulas na película pelo menos 2 mm para garantir uma conexão estável. A fotocélula deve estar bem presa ao cartão devido a duas tiras adesivas nas laterais do cartão. Não esqueça que é o lado azul do cartão que ficará voltado para o sol.
Agora coloque a segunda fotocélula nos primeiros 2 mm. E, novamente, pelo menos parte do barramento sob a segunda fotocélula deve entrar em contato com o barramento branco na parte superior da primeira fotocélula para garantir boa condutividade (essa não é uma regra obrigatória para esses painéis semelhantes a ladrilhos, mas mais em uma das oficinas a seguir). Coloque as quatro fotocélulas umas sobre as outras. A quinta e última fotocélula deve ter um pneu sólido no lado inferior, o que garantirá que a fotocélula nº 4 esteja conectada à tira de cobre (-) da borda do painel.A última fotocélula atua como um condutor, um pedaço de papel alumínio ou um condutor plano de cobre dobrado em várias camadas também funciona bem. Mas o uso de uma fotocélula "falsa" fornece o resultado mais confiável, então eu o recomendo.
Etapa 5: Encapsulamento e revestimento
Para proteger o futuro rebanho de baratas solares, usaremos uma resina de 5 minutos e uma camada de acrílico transparente. O epóxi não é a melhor escolha para a fabricação de micropainéis solares, pois fica amarelo ao sol como resultado da radiação ultravioleta. Mas os blocos de acrílico ultravioleta, portanto, esse dueto permite prolongar seriamente a vida útil da bateria solar.
Pelo menos em teoria. Eu mesmo não testei esse tipo de painel por mais de alguns dias. Então me diga se a teoria da realidade corresponde!
Misture cerca de 2 ml de epóxi, o que é suficiente para dar um tapa no painel solar na próxima etapa.
Coloque resina nas fotocélulas. Adicione um revestimento acrílico (usei uma folha com 1 mm de espessura, mas acrílico mais fino ou mais grosso também funcionará). A folha de acrílico deve simplesmente cobrir as fotocélulas e sobressair alguns mm além delas, para que haja cerca de 20 mm de um cartão não revestido nas laterais, como mostra a foto. Eu tenho um pedaço de folha de acrílico medindo 70x60 mm.
Além disso, você precisa colocar um peso de 5 a 10 kg para comprimir esse sanduíche de cartão-foto-célula-epóxi-acrílico. Meu painel passou com êxito em um teste de colisão com uma prensa de 15 kg (o que equivale a 2 psi de pressão no painel). O painel deve ser separado da prensa por algo não pegajoso, caso contrário a barata corre o risco de ficar presa a esse objeto pesado por toda a vida. Eu usei uma folha de teflon.
A bateria precisa se deitar por 10 minutos sob a prensa e, em seguida, você precisa liberá-la de lá. Esse milagre deve produzir cerca de 2,5V e 150 - 200 mA em um belo dia de sol. Ainda menos corrente garantirá o funcionamento normal do vibromotor na potência máxima, uma vez que o motor precisa de dezenas de mA a 2V.
Etapa 6: Cole o motor de vibração na parte de trás do baralho
Existem algumas variedades básicas de vibromotores. A opção mais popular tem uma massa assimétrica nas extremidades, o que causa o efeito de vibração de várias centenas de Hz durante a rotação da massa. Outra forma menos popular é um disco preenchido uniformemente.
Se você tiver uma opção de massa assimétrica, centralize a massa no meio da parte de trás do baralho. Goteje cola quente e cole o vibrador para que a cola não caia na massa inercial. Se mesmo um pedaço de cola quente cair sobre ela, a barata cairá de bruços antes de ser liberada para uma caminhada. Não quebre o sistema músculo-esquelético!
Etapa 7: Solde os contatos do motor vibrador aos contatos de cobre da bateria
A solda deposita muito bem o cobre. Como as crianças realmente gostam de pegar uma barata correndo, usei solda sem chumbo e soldada a uma temperatura de 350 ° C.
Descobri que não importa qual fio é soldado a qual contato da bateria. Talvez para alguns motores isso importe. Nesse caso, basta soldar o contato vermelho do motor na tira de cobre próxima à primeira célula fotoelétrica, pois esse é o contato da bateria (+).
Etapa 8: dobrar os pés
Este é o último e mais importante passo!
Escolha qual lado do cartão será a "cabeça" da barata. Dobre esses dois cantos enquanto dobra as páginas de um livro. Essas curvas devem ser grandes o suficiente para que, quando a barata estiver em suas “pernas”, o motor possa girar silenciosamente.
Também dobre os outros dois cantos.
Teoria:
Quando o motor gira, o cartão inteiro vibra. O objetivo dessas "pernas" é que todas essas vibrações sejam redirecionadas na mesma direção. Observe na foto como as duas pernas dianteiras ficam na mesma direção que as traseiras (um par de pernas está dobrado).Este é um pequeno segredo, como ensinar uma barata a andar e até correr, e não empurrar aleatoriamente pelo canto
Barata está pronta para a corrida!