「趣物志」Arduino + 磁流体的奇妙组合

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这个项目叫做 Fetch,是由几个来自挪威奥斯陆大学的学生用 Arduino 开发的磁流体显示器,屏幕的前面是一个磁流体容器,里面黑色的液体就是磁流体,后面由 252 个电磁铁组成,构成了 12×21 “像素” 的磁流体显示屏,每个“像素”背后是一个电磁铁,由 Arduino 控制电磁铁的磁力强弱和通电顺序,进而控制磁流体按照一定的轨迹移动,是不是很神奇呀。

fetch diancitie

屏幕的后面是这样的,由 252 个电磁铁组成,每个磁流体可以独立通电,通过最下面一行的电磁铁通电,把下面的磁流体吸上来,然后第二行的电磁铁通电,把磁流体从下面一行“拉”上来,同时下面的磁流体断电,这样就不会有来自下面的电磁铁的磁力,然后磁流体就会被“吸”到第二行的电磁铁上,依次类推,就能控制磁流体的来回游走了。

虽然原理听起来很简单,但是实现起来就很复杂了,首先就是连线的问题,如何把这 252 个电磁体接到电路里就是一个复杂的工程,看看这电磁铁矩阵后面的线吧

fetch
团队花了很久的时间来制作电路,焊接电路板,组装

zuzhuang

电路组装完了,又遇到了新的问题,每个电磁铁需要给多大的力量才能保持不让磁流体掉下去呢?因为磁流体的重力问题,越往上磁流体的重力越大,因此需要不同的力,制作团队也花费了大量的时间来调整参数,才达到了今天看到的效果

这个项目已经在 github 上开源,硬件部分如下:
hardware

github代码地址:

https://github.com/appliedprocrastination/FerroFetchFirmware​

infiniteloop qQvDwwZoal 640x320.2020 04 10 00 54 35

这里科普一下磁流体的概念,引自百度百科:

磁流体,又称磁性液体、铁磁流体或磁液,是一种新型的功能材料,它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级(10纳米以下)的磁性固体颗粒、基载液(也叫媒体)以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力,当外加磁场作用时,才表现出磁性,正因如此,它才在实际中有着广泛的应用,在理论上具有很高的学术价值。用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异,可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封、减震、医疗器械、声音调节、光显示、磁流体选矿等领域。
就是没有外加磁场的时候具有液体一样的流动性,而加了磁场之后就会呈现出一个的固体性质,会固定在磁场周围

ciliuti

PS: 视频里的字幕是机翻的,见谅哈

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