Генератор мыльных пузырей
Создание собственной машины (генератора) для изготовления мыльных пузырей это действительно легкое и веселое занятие. Она может быть сделана из чего угодно (ну или почти), скручена или склеена и конечный результат будет изумлять ваших детей часами.
Основанный на базовых принципах электроники, имеющий лишь мотор и вентилятор данный агрегат является очень удобным в качестве первого подобного опыта. Данную машину я делал, используя свои свободные минуты в течение недели. Больше всего времени заняло ожидание заказанного центробежного вентилятора. Во время самой лучшей части испытания был создан грандиозный беспорядок, пока я не осознал, что самое подходящее место для испытания данной машины – это душ.
Мой генератор для изготовления мыльных пузырей был сделан чтобы развлекать мою маленькую дочку. Она любит пузыри, но сейчас находится в таком возрасте, что выдувать ей самой их довольно проблематично (не говоря уже о том, что она будет при этом грязной). Она провела счастливейшие 15 минут, она пробегала сквозь пузыри и бегала вокруг них на улице. После чего уже взрослые стали экспериментировать с подогревом пузырей, чтобы посмотреть изменения в размерах, скорости и высоте полета пузыря, а также стали использовать иные способы изменения конечного пузыря с целью выявления закономерностей и изготовления пузырей лучшего качества.
Чтобы другим людям было проще изготовить копию моего генератора, я решил максимально упростить изложение процесса его изготовления и выделил пять основных компонентов, из чего он состоит. Конечно, это условно, и вы можете делать так, как вам удобно. Здесь я даю информацию о том, какие действия и какие инструменты и материалы применял я.
Корыто: Отсюда будет браться материал для изготовления пузырей. Он должен быть водонепроницаемым и не слишком мелким, вот и все.
Диск для пузырей: диск с отверстиями, который будет медленно вращаться, окунаясь в корыто и поднимаясь оттуда готовым к выпусканию пузырей через отверстия. После подъема из корыта намыленные отверстия перемещаются перед вентилятором, который, в свою очередь за счет струи воздуха формирует пузыри.
Движение: Чтобы вращать диск для пузырей, нужен мотор с малой скоростью вращением. Наилучшим вариантом будет двигатель с непрерывным сервоприводом.
Вентилятор: подойдет любой с несильной струей воздуха. Он выдувает пузырь из жидкости из отверстия в кольце. Я использовал центробежный вентилятор напряжением 12V.
Энергия: Источник питания, чтобы вращать кольцо и питать вентилятор.
Также вам понадобятся гайки, болты, горячий клей или суперклей, чтобы соединить все детали воедино.
Корыто можно вырезать из коробки для молока, из пластикового контейнера для хранения пищи и других подобных материалов. Я сделал это наиболее удобным для себя способом, используя компьютерную программу CAD и лазерный станок, таких инструментов большинство людей не имеют.
Единственное, что вы должны учитывать при выборе материала для корыта — оно должно удерживать внутри себя жидкость и на него будет укреплен мотор с сервоприводом.
Я вырезал лазером детали из оранжевого акрила толщиной 1/8 дюйма и, используя суперклей соединил все детали вместе. Чтобы обеспечить водонепроницаемость я заклеил снаружи места возможного протекания упаковочной лентой. Я также учел и предусмотрел несколько прорезей для крепления моего сервопривода.
Диск для выдувания пузырей.
Вам понадобится какой-нибудь предмет, который бы забирал жидкость из желоба и проносил ее мимо вентилятора. Существует множество способов улучшить конструкцию диска для того, чтобы увеличить способность переносить жидкость-источник пузырьков, но я не стал этого делать.
Отверстия в диске были вырезаны из акрила толщиной 1/8 дюйма. Было равномерно вырезано 16 отверстий на радиусе 6 дюймов. Каждое отверстие имеет прорези для того, чтобы удержать больше жидкости. Есть отверстия в центре диска, чтобы установить на него стандартный сервопривод с помощью винтов-саморезов.
Затем вам будет нужен механизм, вращающий ваше диск для выдувания пузырей в самом корыте. Вам нужен двигатель, к которому вы сможете прикрепить данный диск.
Я использовал для этого модифицированный сервопривод, от отлично подходил для медленного вращения и запитывался электричеством от двух батареек АА. Вы легко можете найти информацию, как модифицировать сервопривод так, чтобы он не требовал для управления контрольного сигнала. Вы также можете использовать любой подходящий двигатель из магазина электроники или даже стандартные двигатели от Lego.
Вентилятор.
Я применил вентилятор, который заказал себе за 5 долларов. Он работает от напряжения 12V и имеет производительность подобную стандартному вентилятору, используемому в персональном компьютере, однако имеет гораздо меньшую площадь. Наилучшим режимом для него оказалось работать с напряжением 12V.
Вы даже можете использовать бытовой фен в режиме использования без нагревания воздуха с маленькой конусной насадкой. Я не рекомендую применять для этого пылесос в режиме реверса, т. к. когда я сам попытался его использовать, он наделал большой беспорядок у меня в офисе, когда я его включил 
Необходимая мощность будет зависеть от того, какие мотор и диск для выдувания пузырей вы выберете. Я использовал 2 батарейки АА для сервопривода и батарею от аккумуляторной дрели мощностью 12 V для вентилятора.
Какие механизмы вы выберете и будет определяющим фактором, какая батарея или адаптер вам понадобится.
Здесь показано, как собрать все детали вместе.
Фото 1: Серводвигатель прикреплен к корыту и закреплен на нем двумя винтами М4 с гайками. Контейнер для двух АА батареек с помощью горячего клея приклеен к корыту, провода к ним спаяны и заизолированы.
Фото 2: Пузыреобразующий диск прикручен 4-мя винтами-саморезами к серводвигателю. Обратите внимание, насколько близко к дну желоба проходит диск. Это сделано для того, чтобы диск мог быть смоченным жидкостью даже при очень малом количестве последней.
Фото 3: Вид сзади на кольцо и сервопривод.
Фото 4: Центробежный вентилятор приклеивается к задней части желоба и ориентируется так, чтобы исходящее сопло было направлено на отверстия в диске. Перед приклеиванием протестируйте вентилятор и найдите ему наилучшее место, т.е. там, где его расположение будет способствовать генерированию пузырей наивысшего качества. Я нашел такое положение, при котором пузыри взлетали вверх. При тестировании я использовал энергию от сети, при использовании же агрегата в уличных условиях применял аккумулятор от дрели напряжением 12 V.
Как вы можете видеть, я получил массу удовольствия при изготовлении и использовании своей пузыреобразующей машины. Начиналось это как способ развлечь малышей, а закончилось развлечением бизнесменов в деловом центре Сан-Франциско, когда мы дули пузыри около пожарной лестницы на балконе.
Батарея от аккумуляторной дрели обеспечивает достаточной энергией мой агрегат, она легко справляется с задачей и к тому же ее очень просто подзарядить, что более удобно, чем проводить удлинитель от розетки.
Я использовал соотношение 1/2 объема моющего средства для посуды и 1/2 объема воды. Это соотношение 50:50 достаточно для генерирования качественных пузырей, хотя некоторые люди рекомендуют добавлять в корыто еще столовую ложку глицерина.
Когда детям надоедает пускать пузыри, взрослые начинают играть сами! Оказывается, можно предварительно электрофеном нагревать воздух, заходящий в вентилятор, а также изменять скорость истечения воздушной струи вентилятора и производить другие действия, и получать при этом массу удовольствия.
Как понять, что раствор готов?
Чтобы убедиться в том, что раствор готов к применению, необходимо надуть пузырь и обмакнуть палец в жидкость. Коснитесь пузыря пальцем. Если он лопнул, то раствор не готов, необходимо добавить глицерин, сахар или желатин, если же нет, то самое время наслаждаться занятным времяпрепровождением!
Вероятно, вашим детям понадобится помощь в приготовлении растворов. Не забудьте дать им перчатки и специальные поддоны.
Также снабдите своих детей пошаговой инструкцией, которая поможет им правильно и безопасно приготовить раствор. Хранить его необходимо в холодильнике, в герметичном сосуде и периодически разбавлять. Лучше всего разводить смесь водой.
С глицерином
С использованием хозяйственного мыла
Чтобы сделать мыльные пузыри в домашних условиях, воспользуйтесь следующими составляющими:
- Вода (10 стаканов)
- Хозяйственное мыло (1 стакан, измельчить при помощи терки.) Не стоит заменять косметическим мылом. Оно содержит в себе добавки, препятствующие образованию плотной пленки.
- Глицерин (2 чайных ложки, возможна замена на сахар или желатин)
Растворить мыло в горячей воде (предварительно вскипяченной). Если же мыло не растворяется полностью или растворяется плохо, нагрейте смесь, но не кипятите ее. Добавьте глицерин и оставьте мыльный раствор настаиваться.
С использованием жидкого мыла
- Жидкое мыло (100 мл)
- Дистиллированная вода (20 мл)
- Глицерин (10 капель)
Смешайте мыло с водой и хорошо перемешайте. Оставьте раствор на пару часов, до тех пор, пока не осядет пена. После добавления глицерина оставьте раствор на несколько часов, преимущественно в прохладном месте.
Пищевой краситель для разноцветности
Способ несколько сложнее, чем в рецепте с гуашью, но все познается в сравнении и этот способ нужно попробовать, чтобы узнать время «живучести» мыльных шариков.
Последовательность:
- в пол литра очищенной воды добавить пищевой краситель (жидкий либо в порошке), постепенно, ориентируясь на желаемый конечный результат цвета;
- в полученную цветную смесь влить жидкое мыло (похожего цвета, либо бесцветное) в количестве 150 мл;
- добавить сыпучий состав – смешать желатин и сахарную пудру, с соблюдением пропорции 1: 1, например, по 20 г каждого компонента;
- все тщательно перемешивается до однородной консистенции и оставляется на 8 часов настояться, например, на ночь.
