Farebná optická tkanina meniaca farbu: 10 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Približne 150 dolárov za yard a veľa obmedzení na strihanie nie je tkanina z optických vlákien na trhu tým najdostupnejším materiálom. Ale s vlastným vláknom, tylom a diódami z optických vlákien si môžete vytvoriť svoj vlastný v akomkoľvek tvare za zlomok ceny.

Krok 1: Materiály

• Tyl
• 0,75 mm vlákno z optických vlákien (ďalšie informácie nájdete v kroku 2)
• Adresovateľné LED diódy RGB
• Šiteľný mikrokontrolér podľa vášho výberu (použil som Gemma)
• Elektrická páska
• Mini gumičky
• Balenie batérií
• Žehlička na vlasy
• Zmršťovacia trubica (voliteľné)

Moje náklady boli celkom okolo 80 dolárov: 15 dolárov za 500 stopovú cievku optických vlákien, 14 dolárov za reťazec ~ 60 LED diód (potreboval som len ~ 18), 10 dolárov za Gemma, 15 dolárov za lítiovú batériu a 25 dolárov za tkaninu. Počet najazdených kilometrov sa bude líšiť v závislosti od dĺžky vášho návrhu, typu textílie, ceny diód LED a dostupnosti mikrokontrolérov/batériových balíkov.

Čas na dokončenie bol asi 30 hodín, pričom najmenej 10 z nich smerovalo k tkaniu vlákien do tylu.

Krok 2: Crunch the Numbers

Vláknová optika

Čím je vlákno z optických vlákien širšie, tým viac svetla ním prejde a trubica bude pevnejšia. Zistil som, že 0,75 mm je perfektných na tkanie cez tyl. Užšie vlákna sú lacnejšie a flexibilnejšie, ale na dosiahnutie rovnakej žiary ich budete potrebovať viac.

Kúpil som cievku na 500 stôp a použil som asi 350 stôp na vytvorenie dlhej kruhovej sukne, pričom moje vlákna boli vo vnútornom polomere od seba vzdialené 0,5 cm - 1 cm. Ak chcete zhruba vypočítať množstvo vlákna, ktoré budete potrebovať, vydeľte šírku svojej tkaniny množstvom priestoru, ktorý by ste chceli medzi vláknami. Toto číslo vynásobte dĺžkou látky plus 6 palcov.

Odstrihnite vlákna asi o 6 palcov dlhšie, ako je dĺžka vašej látky. Prebytok bude zviazaný a pripevnený k LED diódam.

LED diódy

Na zmenu farby látky budete potrebovať RGB LED diódy. Vlákna budete musieť pripevniť aj kolmo na svetelný zdroj, ako je to znázornené v kroku 7, takže pásy NeoPixel nie sú najlepším kandidátom. Nakoniec, ak navrhujete oblečenie, budete potrebovať niečo, čo leží relatívne plocho pri tele. Vzhľadom na všetky tieto parametre som vybral individuálne adresovateľné žiarovky podobné diódam LED prepojené flexibilným drôtom.

Látka

Kombinácia tylu a optických vlákien v tomto návode je veľmi priesvitná. Najjednoduchší spôsob, ako ho pridať do projektu, by bol vrchná vrstva cez nepriehľadnejšiu tkaninu. Pri navrhovaní projektu pamätajte na to, že všetky vaše vlákna musia byť napájané svetelným zdrojom a väčšina svetla bude vyžarovaná na opačnom konci. Pokiaľ dokážete navrhnúť niečo s dostatočnou podporou pre svetlá a batériu a zaistiť, aby vlákna mali svetelný zdroj, môžete vytvoriť ľubovoľnú veľkosť a tvar!

Krok 3: Narovnajte vlákna

Väčšina vlákien z optických vlákien bude pevne stočená okolo cievky. Nestresuj sa! Žehlička na vlasy robí zázraky. So žehličkou som nemal žiadny úspech; teplo z oboch strán sa zdalo byť nevyhnutné.

Odrežte vlákna na požadovanú dĺžku a spojte ich do skupín po 5 až 10. Jeden koniec zaistite gumičkou. Mierne navlhčite žinku a použite ju na izoláciu vlákien, pričom pomaly ťahajte žehličku po dĺžke vlákna. Ochráni vašu žehličku aj vlákna pred priamym teplom. Opakujte toľkokrát, koľkokrát je to potrebné, aby boli vlákna pekné a rovné.

Krok 4: Väzba

Využitím prírodnej štruktúry tylu zo sieťoviny môžete udržať vlákna na mieste a vyhnúť sa potrebe ručného šitia alebo jednotlivých kanálov.

Rozdeľte tyl na polovice, štvrtiny a podobne, aby ste si vytvorili benchmarky na vkladanie vlákien. Môže byť užitočné vrstviť tyl cez obrovský list milimetrového papiera alebo predkreslené rovnobežné čiary. Keď zaručíte, že prvých pár vlákien bude vložených dokonale rovnobežne, budú pre ostatné jednoduchšie použité ako vodítko.

Začnite tkať tak, že do vlákna zapichnete jeden prameň vlákna. Vyhnite sa trhaniu nových otvorov; skúste použiť štruktúru, ktorá už existuje. Pokračujte v tkaní vlákna cez tyl každých pár centimetrov. Pri tkaní uprednostnite jednu stranu látky pred druhou; Ponechanie väčšiny vlákna na jednej strane uľahčí neskoršie brúsenie.

Možno budete chcieť preložiť aj niektoré vlákna, ktoré sú kratšie ako po celej dĺžke vašej látky. To rozptýli škvrny svetla rovnomernejšie v celom projekte. V kroku 9 nájdete spôsoby, ako vyrovnať distribúciu svetla.

Krok 5: Balenie vlákien

Rozdeľte svoje vlákna do skupín (na obrázku úplne vľavo je zobrazená iba jedna skupina). Na moje 0,8 cm LED hlavy fungovali dobre zväzky asi 20 vlákien. Niekoľko centimetrov za okraj látky jemne priveďte vlákna k sebe a zaistite ich dohromady malou gumičkou. Pokúste sa zabrániť tomu, aby vaše vlákna prechádzali viac ako 3 palce za okraj látky.

Krok 6: Šiť

Potom, čo sú vaše vlákna zaistené, ušite svoj tylový/optický hybrid tak, ako by ste chceli. Svoju som navrstvil na niekoľko sukní. Akonáhle sú LED diódy pripevnené k vašej tkanine, bude príliš nemotorné ich dávať pod šijací stroj, takže po tomto kroku naplánujte ručné šitie čohokoľvek.

Vopred navrhnite umiestnenie LED, mikrokontroléra a batérie. Rozhodol som sa mať LED diódy v obrovskom páse, ktorý bol zakrytý živôtikom.

Krok 7: Pripojte diódy LED

Teraz je čas pripojiť LED diódy! To bude pravdepodobne vyžadovať určité experimentovanie na základe tvaru vašej žiarovky.

Materiály

Elektrická páska je váš priateľ.

Môj prvý pokus zahŕňal niekoľko vrstiev zmršťovacej trubice, ktorá nebola veľmi účinná, pretože zväzok vlákien bol oveľa menší ako polomer LED. Ak sa rozhodnete použiť zmršťovanie, najskôr vyskúšajte svoju tepelnú pištoľ na odhodenom zväzku vlákien - príliš veľa tepla ich rozpustí.

Aj keď super lepidlo zabráni tomu, aby sa vaše vlákna začali pučať, výrazne oslabilo svetlo v mojom testovacom zväzku a rozpustilo gumičku. Neodporúčal by som to.

Pripevnenie

Nakoniec bola mojou najúčinnejšou metódou elektrická páska tvárou v tvár.

Začnite orezaním zväzkov vlákien tesne za gumičkou. Pekný rovnomerný povrch pomôže svetlu rovnomerne svietiť do všetkých vlákien. Odrežte dva kusy elektrickej pásky dostatočne dlhé na to, aby zakryli LED aj vlákna až po gumičku. Vložte zväzok LED a vlákien medzi tieto dva kusy elektrickej pásky čo najtesnejšie a opakujte pre každú LED diódu vo svojej tkanine. Ak majú vaše diódy LED stále odhalený povrch, použite viac elektrickej pásky, aby ste zabránili úniku svetla.

Krok 8: Pridajte mikrokontrolér

Spájajte napájacie, uzemňovacie a dátové vedenia medzi svojim mikrokontrolérom a diódami LED. Použil som Gemmu, pretože je plochá, ľahká a ľahko sa napája.

Teraz je načase sa rozhodnúť, ako chcete, aby vaša tkanina prechádzala farbami. Ak pridávate akékoľvek efekty spustené snímačom, teraz je čas spájkovať aj tieto komponenty. Použil som funkciu Adafruit's rainbow () NeoPixel, ktorú nájdete tu. Nezabudnite zmeniť parametre v hornej časti tak, aby zodpovedali počtu dátových pinov a počtu diód LED.

Krok 9: Brúste vlákna

Teraz k zábavnej časti: vyvedenie väčšieho množstva svetla z vašich vlákien, kdekoľvek chcete. Prekrytie puzdra z optických vlákien umožňuje únik svetla. Moje dva najúspešnejšie nástroje na to boli brúsny papier a otvorené nožnice. Pri brúsnom papieri môžete zvoliť brúsenie v náhodných intervaloch alebo konce „odizolovať“1–2 cm od špičky, aby ste postupne žiarili. Pokiaľ ide o nožnice, roztvorte ich doširoka a jednou čepeľou opakovane poklepávajte po vlákne. Odporúčam to urobiť v tmavej miestnosti so zapnutými diódami LED, aby ste videli svoj pokrok.

Ľavá fotografia: brúsené vlákno (hore); nebrúsené vlákno (dole).

Pravá fotka: Všetky vlákna zbrúsené asi 2 cm od špičiek.

Krok 10: Zapnite napájanie

Som veľkým fanúšikom doplnku batérie GST Jem. Priamo som zapojil lítiovú batériu 3,7 V 2 500 mAh, ktorá sedí v zadnom páse šiat. Zvážte hmotnosť, životnosť a veľkosť batérie vo vzťahu k vášmu projektu.

Zapnite dosku, zhasnite svetlá a sledujte, ako sa vaša tkanina leskne!