Soneto Solar: 16 Passos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Inspirado pelos experimentos movidos a energia solar de Augustin Mouchot, este conjunto de cloches de vidro com rede que muda de cor visa capturar a curiosidade sobre a conversão solar em térmica. Parte da coleção WhatNot, intitulada Eighteen Sixty Six, esses objetos foram exibidos na Rossana Orlandi durante a Milan Design Week.

Vidro de laboratório de borosilicato Rede de plástico termocrômico

Pequeno: 12 cm D x 16 cm H

Médio: 15 cm D x 19 cm H

Grande: 18 cm D x 22 cm H

Etapa 1: Primeiros usos da energia solar: Herói de Alexandria

Fascinado pelas invenções do passado e pelo precedente substancial da energia solar, pesquisei a história de experimentos realizados para entender nossa relação com o sol.

Herói de Alexandria era um matemático e engenheiro grego ativo em sua cidade natal de Alexandria, no Egito romano (c. 10 EC - c. 70 EC). Seu instrumento de fonte era um dispositivo composto de várias câmaras com água e ar, onde a água se transferia de um recipiente para outro quando colocada ao sol. Sob o sol, o ar aquecido pelo sol se expandiria, exercendo pressão sobre a água dentro do espaço, forçando-a para fora. Outras vezes, seus instrumentos emitiam ar em vez de água, fazendo um som ao passar por um apito preso à abertura.

O arquiteto paisagista francês Isaac de Caus disse certa vez algo sobre essas novas e raras invenções de obras de água, "uma máquina admirável, que sendo colocada ao pé de uma estátua, deve emitir som quando o sol brilha sobre ela, de modo que deve parece que a estátua faz o dito som ". Ele está descrevendo um instrumento que cantou quando o sol da manhã o atingiu.

Etapa 2: primeiros usos da energia solar: experimentos hot box

"carregando =" preguiçoso"

A rede na superfície de meus cloches de vidro foi tricotada em teares de círculo à mão. O objetivo era tricotar uma camada de rede ao redor de cada cloche de vidro com esse material termocrômico para ilustrar a mudança de temperatura. O diâmetro do tear determina o diâmetro do tubo tricotado, então tive que fazer teares personalizados para caber em meus cloches. Eu fabriquei dois conjuntos de teares que variavam em dimensões para que eu pudesse escolher o quão apertado eu queria que a malha envolvesse cada um dos cloches. Ter dois conjuntos de tamanhos também levava em consideração as diversas restrições de diferentes materiais.

Os teares foram roteados de madeira compensada em uma máquina CNC e os pinos foram cortados de uma única haste de madeira. Fiz um arquivo Rhino e configurei caminhos de ferramentas no RhinoCam, onde as linhas cortam o espaço negativo entre os teares e os pontos designam os orifícios. Usei duas brocas, uma para cada um dos dois tamanhos de orifícios, de modo que combinassem de acordo com o diâmetro das minhas cavilhas e pregos. Certifique-se de que esses pinos se encaixam nos orifícios da estrutura do tear, mesmo colando-os se necessário, caso contrário, seria impossível tricô-los. A melhor maneira de navegar usando um tear circular é assistir aos tutoriais em vídeo do Youtube.

Etapa 9: Pigmento Termocromático

Os materiais termocrômicos vêm em muitas formas, mas, para esse propósito, os pigmentos e as tintas eram a melhor opção. Muitos deles mudam para branco sob temperaturas de aquecimento, mas essas faixas de temperatura podem variar. Encontrar a cor dos materiais que mudam de cor pode ser mais difícil, mas o truque é fazer com que aquela coisa que você está aplicando o pigmento termocrômico seja a cor que você deseja no final da reação. Para este exemplo, experimentei bases de tinta e diluentes de tinta brancos. Isso atenuou o brilho do meu pigmento roxo, mas também tornou a mudança muito mais óbvia. se eu tivesse uma base de tinta azul e um pigmento termocrômico amarelo, a cor da minha solução seria verde em temperatura ambiente, mas mudaria para azul em condições quentes.

Etapa 10: Exploração de Material

Encomendei carretéis transparentes de tubos de PVC em dois dos menores tamanhos disponíveis, com cada rolo tendo 100 metros. Eu injetei a solução termocrômica no tubo usando seringas com diferentes tamanhos de agulha Luer Lock.

Etapa 11: Processo de injeção

O processo de injeção funcionou bem depois de alguns metros, mas só conseguiu passar por cerca de 35% dos 100 metros antes de se tornar extremamente lento e inútil, para não mencionar doloroso na minha mão. Tentei injetar a solução pela primeira vez depois que o tubo já estava tricotado, então considerei isso como um possível fator que poderia ter retardado o processo.

Etapa 12: Processo de injeção: solução de problemas

Não tive nenhum problema em injetar água em 100 metros, então tentei diluir a solução o máximo possível, sem que as cores fossem totalmente apagadas. Também tentei injetar a solução submergindo o novelo de tubo em um balde de água quente (é por isso que a cor é branca e não azul). Nada parecia ajudar.

Etapa 13: Processo de injeção: bomba pneumática

Nada estava funcionando, então era hora de trazer a bomba pneumática. Isso ajudou a empurrar a solução por 50% do tubo … e eventualmente eu tive que aceitar que não iria passar e cortar uma pequena fenda para a seringa ser injetada na metade. Você realmente não pode notar essas quebras, mas isso cria pontos fracos que são propensos a quebrar, e a imperfeição me deixou louco! O problema final era que, mesmo que eu conseguisse injetar solução em todos os 100 metros, uma semana depois a solução secaria e se acomodaria em um lado do interior do tubo e criaria grandes espaços de ar por toda parte. A experimentação foi temporariamente colocada em pausa porque escolhi um material diferente.

Etapa 14: tricô de boneca termocrômica

É muito difícil encontrar e comprar fios contínuos de fibras termométricas e tem que ser contínuo. Você precisa de metros e metros de material para tricotar, caso contrário, haveria nós e pontas em toda a sua malha de amarrar os fios. Este material plástico específico é realmente usado para fazer cabelo de boneca. Combinei duas cores, um azul que muda para violeta escuro em condições extremamente frias e um rosa que fica branco acima da temperatura ambiente, a fim de criar uma faixa termocromática mais ampla.

Etapa 15: gerador termoelétrico