Este proyecto es específicamente para fanáticos de los paneles solares. ¡Tan pronto como caíste en nuestras manos! Este es el destino ...
Probablemente pensaste que decidimos cambiar el mundo con la ayuda de simples paneles solares baratos. HAHAHA, eres tan ingenuo! Ahora contaré el verdadero propósito de nuestros experimentos "solares".
¡Viva la cucaracha de Madagascar con energía solar!
Este bebé Gromphadorhina portentosa cuesta menos que un hot dog y requiere solo 15 minutos de tiempo. Inspirado por proyectos similares en una batería convencional (donde un objeto pequeño se mueve hacia la fuente de luz gracias a una fotocélula), decidí crear un análogo en una batería solar. Puede hacerlo fácilmente colocando un módulo fotovoltaico en la parte superior de la carcasa "animal". Hemos creado 77 504 cucarachas de Madagascar que disfrutan en la vida de solo dos cosas: ¡los protones y tus miedos!
Pronto liberaremos a nuestros "hijos" a la libertad, en un parque de diversiones o en algún tipo de feria en su ciudad. Harán clic y entretendrán a los gatitos locales hasta que el sol se desvanezca, en miles de millones de años ... ¡El único refugio contra la invasión de cucarachas es un paraguas bien montado!
Comencemos a crear una cucaracha de carreras.
Paso 1: ¿Qué necesitas para esto?
- Una tarjeta de juego (también es adecuado un trozo de papel grueso, acryloplast o cualquier otro material de hasta 2 mm de grosor).
- Cinta de doble cara: cualquiera lo hará, mi opción favorita es la cinta de ventana.
- Un par de tiras de papel de cobre adhesivo: es imprescindible para cualquier trabajo con paneles solares. Tal cinta se puede encontrar en cualquier tienda de arte.
- Una pieza de acrílico o PET más pequeña que su tarjeta de juego: utilicé un rectángulo de lona acrílica de 70 x 60 mm.
- 5 fotocélulas *
- Un motor de vibración que vibra a un voltaje de 0.5 - 2V
- Adhesivo epoxi de 5 minutos, diseñado para temperaturas de al menos 90 ° C.
- Pegamento caliente y pistola para él
- Hoja de teflón (opcional)
* Si todavía eres nuevo en el mundo de los robots fotónicos, el término "fotocélula" claramente no te es familiar. Las fotocélulas son pequeñas piezas de silicio fotoeléctrico monocristalino o policristalino, cortadas con láser o manualmente en fragmentos más pequeños de paneles solares.Estas son solo pequeñas baldosas rectangulares de silicona mágica cosidas dentro del panel. Son ellos quienes convierten la luz solar en electricidad.
Paso 2: pegue el conductor de cobre en la tarjeta de juego
Necesitará dos piezas de cinta adhesiva de cobre para los dos polos del panel solar. Corta la pieza deseada, despega el papel y pégalo. Uñas lisas de la lámina a un brillo :)
Como vamos a hacer un panel con un voltaje de 2V (con una fotocélula como conductor falso), y necesitamos 5 fotocélulas, arreglé dos piezas de papel de aluminio de 25 mm a una distancia de 45 mm entre sí (ver foto del lado equivocado y del lado frontal).
>> Recuerde que la mejor lámina de cobre conduce la corriente en una superficie sin pegamento. Cuanto más gruesa es la capa, menos confiable es la conductividad.
Paso 3: uso de cinta doble
En los lados de la lámina, debe pegar dos tiras de cinta adhesiva y de doble cara. En ningún caso, no vaya al papel de aluminio con cinta adhesiva, ya que esto puede causar una disminución en la potencia de la batería solar.
Paso 4: Monte las Solettes
En este paso, combinaremos las fotocélulas en una batería.
Anteriormente, en tales proyectos, usaba superpegamento, pasta conductora y soldadura. Para la cucaracha ligera de Madagascar, no necesita nada de esto, lo hará mucho más fácil. Es necesario colocar el borde de una fotocélula en el borde de otra, sin pegamento ni adherencias. Este diseño cerrará el circuito de la batería.
Teoría:
Cada fotocélula u otro tipo de silicio fotoeléctrico monocristalino o policristalino produce 0.5 - 0.6 V con una pequeña corriente para la mayoría de las posibles aplicaciones útiles de esta energía. Necesitamos ensamblar un número suficiente de fotocélulas juntas, con un circuito, para que en total den más voltaje.
Para que el vibromotor gire y cree la vibración necesaria para poner en movimiento la cucaracha robot, se debe aplicar un voltaje de aproximadamente 2V a los cables del motor. Esto significa que necesitamos una batería de 4 fotocélulas (que en total proporcionarán 2.0V).
Recomiendo el uso de fotocélulas de 13x52 mm, y cada una proporcionará una corriente de suministro en la región de 150-200 mA por fotocélula. Esto es mucho más que suficiente para poner el vibrador en movimiento a toda velocidad, incluso en un día nublado. Como ensamblamos varias fotocélulas juntas, el voltaje se suma, pero la corriente no. 4 fotocélulas seguidas emitirán 2.0V y una corriente de 150 - 200 mA en un día despejado, y aproximadamente ⅓ de esta corriente en un día nublado.
De vuelta a las fotocélulas: (+) la salida es el fondo gris de la primera fotocélula de la cadena. El acceso a la salida (-) se puede obtener a través de un bus eléctrico o rayas plateadas en la superficie azul de la batería resultante, o mediante el uso de una fotocélula "falsa", que no producirá electricidad, pero solo servirá como un conector entre la superficie exterior de una fotocélula y el interior de la segunda. Este es el mejor enfoque, como lo demuestro en la foto. No es una pena sacrificar una fotocélula debido a la simplicidad que nos brinda este método. Ignora todo lo que escribí en el párrafo anterior. Necesitaremos 5 fotocélulas, no 4, y 1 será el conductor base.
Practica:
Para la primera fotocélula, asegúrese de que haya una llanta blanca en el interior para el contacto con papel de cobre. Usé una fotocélula con una barra colectora sólida en este ejemplo. Coloque el bus de la fotocélula en la lámina al menos 2 mm para garantizar una conexión estable. La fotocélula debe estar bien adherida a la tarjeta debido a dos tiras adhesivas en los lados de la tarjeta. No olvide que es el lado azul de la tarjeta que enfrentará al sol.
Ahora coloque la segunda fotocélula sobre los primeros 2 mm. Y de nuevo, al menos parte de la barra colectora debajo de la segunda fotocélula debe estar en contacto con el bus blanco en la parte superior de la primera fotocélula para garantizar una buena conductividad (esta no es una regla obligatoria para tales paneles tipo mosaico, pero más sobre eso en uno de los siguientes talleres). Coloque las cuatro fotocélulas una encima de la otra. La quinta y última fotocélula debe tener un neumático sólido en el lado inferior, lo que asegurará que la fotocélula No. 4 esté conectada a la tira de cobre (-) del borde del panel.La última fotocélula actúa como un conductor, un trozo de papel de aluminio o un conductor plano de cobre doblado en varias capas también funciona bien. Pero el uso de una fotocélula "falsa" da el resultado más confiable, por lo que lo recomiendo.
Paso 5: encapsulación y revestimiento
Para proteger la futura bandada de cucarachas solares, utilizaremos una resina de 5 minutos y una capa de acrílico transparente. El epoxi no es la mejor opción para la fabricación de micropaneles solares, ya que se vuelve amarillo al sol como resultado de la radiación ultravioleta. Pero el acrílico bloquea la luz ultravioleta, por lo que este dúo le permite prolongar seriamente la vida útil de la batería solar.
Al menos en teoría. Yo mismo no he probado este tipo de panel en más de unos pocos días. ¡Entonces dime tú mismo si la teoría de la realidad coincide!
Mezcle aproximadamente 2 ml de epoxi; eso es suficiente para golpear nuestro panel solar en el siguiente paso.
Coloque resina en las fotocélulas. Agregue un recubrimiento acrílico (utilicé una hoja de 1 mm de espesor, pero el acrílico más fino o más grueso también funcionará). La lámina acrílica simplemente debe cubrir las fotocélulas y sobresalir unos mm más allá de ellas para que haya unos 20 mm de una tarjeta sin recubrimiento en los lados, como se muestra en la foto. Tengo una pieza de lámina acrílica de 70x60 mm.
Y luego, encima, debes poner un peso de 5-10 kg para comprimir este emparedado de tarjeta, fotocélula, epoxi y acrílico. Mi panel pasó con éxito una prueba de choque con una prensa de 15 kg (lo que equivale a 2 psi de presión en el panel). El panel debe estar separado de la prensa por algo que no sea pegajoso, de lo contrario la cucaracha corre el riesgo de adherirse a ese objeto pesado de por vida. Usé una lámina de teflón.
La batería debe permanecer acostada durante 10 minutos debajo de la prensa, y luego debe liberarla desde allí. Este milagro debería producir alrededor de 2.5V y 150 - 200 mA en un buen día soleado. Incluso menos corriente asegurará el funcionamiento normal del vibromotor a la máxima potencia, ya que el motor necesita decenas de mA a 2V.
Paso 6: pegue el motor de vibración a la parte posterior de la tarjeta de juego
Hay un par de variedades básicas de vibromotores. La opción más popular tiene una masa asimétrica en los extremos, lo que provoca el efecto de vibración de varios cientos de Hz durante la rotación de la masa. Otra forma menos popular es un disco con relleno uniforme.
Si tiene una opción de masa asimétrica, centre la masa en el centro de la parte posterior de la tarjeta de juego. Gotee pegamento caliente y pegue el vibrador para que el pegamento no caiga sobre la masa inercial. Si incluso un trozo de pegamento caliente se adhiere a ella, la cucaracha se dejará caer sobre su vientre antes de que salga a caminar. ¡No rompas su sistema musculoesquelético!
Paso 7: suelde los contactos del motor del vibrador a los contactos de cobre de la batería
La soldadura se deposita muy bien en cobre. Como a los niños realmente les gusta agarrar una cucaracha corriendo, utilicé soldadura sin plomo y soldar a una temperatura de 350C.
Descubrí que no importa qué cable esté soldado a qué contacto de la batería. Quizás para algunos motores esto importe. Si es así, simplemente suelde el contacto rojo del motor a la tira de cobre cerca de la primera fotocélula, ya que este es el contacto (+) de la batería.
Paso 8: dobla los pies
¡Este es el último y más importante paso!
Elija qué lado de la tarjeta será la "cabeza" de la cucaracha. Dobla estas dos esquinas mientras doblas las páginas de un libro. Estas curvas deben ser lo suficientemente grandes como para que cuando la cucaracha esté sobre sus "patas", el motor pueda girar en silencio.
Dobla también las otras dos esquinas.
Teoría:
Cuando el motor gira, toda la tarjeta vibrará. El propósito de estas "patas" es que todas estas vibraciones se redirigen en la misma dirección. Observe en la foto cómo se ven las dos patas delanteras en la misma dirección que las patas traseras (un par de patas está doblado).Este es un pequeño secreto, cómo enseñar a una cucaracha a caminar e incluso correr, y no empujar al azar en la esquina
¡Cucaracha está lista para la carrera!