Представьте, что в квартире отключили свет. Вы в темноте нащупываете фонарик в ящике с инструментами… а у него сели батарейки! Хуже ситуацию и представить себе трудно.
Вероятно, такое часто случалось с южнокорейским инженером Тимом Чо (Tim Cho). Он смастерил простой фонарик, в который нужно дуть, как в свисток. Подул — и светодиод заработал.
Тим Чо со своим фонариком-свистком занял первое место в инженерном конкурсе «Слови ветер» ("Catch the Wind"), который устраивала компания MakerBot, производитель 3D-принтеров.
Конструкция фонарика довольно простая. Для его изготовления подходит даже дешёвый 3D-принтер.
Автор спроектировал конструкцию в программе Autodesk Inventor. Фонарь состоит из 15 отдельных деталей. Печать каждой из них заняла примерно 30 минут с высотой слоя 0,2 мм и плотностью заполнения 25%. Потратив семь с половиной часов на печать, он собрал их воедино и добавил электронные компоненты: катушки, магниты, диодный мост, светодиод, провода и т.д.
Если сильно подуть в отверстие, то начинает вращаться встроенная мини-турбина вместе с магнитами генератора. Тогда катушки генератора генерируют переменный ток (AC). Диодный мост преобразует переменный ток в постоянный (DC). В зависимости от объёма лёгких и мускулатуры человека, напряжение в цепи постоянного тока составляет от 0,5 до 1 вольта. Чтобы загорелся светодиод, нужно по крайней мере 3 вольта. Поэтому инженеру пришлось использовать бустерный «повышатель напряжения» (Joule thief).
Файлы для печати фонарика опубликованы в каталоге Thingiverse.
Комментарии (59)
Calvrack
17.08.2015 00:35+5Если ты парализован и у тебя нет рук, чтобы крутить или трясти классические фонарики с генератором, то это очень неплохое, полезное изобретение. Надо только придумать как взять его в рот без рук… изобретатель — Настало Твое Время!
Joseph_Merrick
17.08.2015 01:09Дуть в фонарик? Нет уж, увольте. Лучше прикрепить к нему мини меха и качать их.
Zenker
17.08.2015 01:33+10Но сначала сразу выкинуть из получившейся конструкции лишнее звено:
Joseph_Merrick
17.08.2015 01:35Да, старый добрый фонарик-«жучок», только не так шумящий получится.
Zenker
17.08.2015 01:46Ну шумит там передаточный механизм и маховик, благодаря которым от него какая-то польза в быту есть, а то, что на гифке — совсем уж ради фана.
VDG
17.08.2015 03:14+1У автора самого вид такой, что щас грохнется. ) Во-вторых, видео — липа, фонарь даже в темноте еле не видно, общий свет гасят димером.
amarao
17.08.2015 04:08+2Простите, а кто в условиях выключенного электричества ищет фонарик? Не, у меня по старой памяти у щитка висит какая-то фигулинка, но нормальные люди ищут телефон. Благо, он-то чаще всего более-менее заряжен (и на сколько-то времени его хватит), и свет от него вполне приятный. Да и в ситуации «выключили свет» от телефона пользы больше, чем от фонарика.
Алсо, у меня обычно ещё валяется павербанка на 40Вт*ч. Она не только умеет заряжать телефоны, но имеет встроенный очень мощный фонарик (а ещё она умеет заряжать ноуты и прикуривать автомобили — но это отдельный вопрос).
ploop
17.08.2015 16:00+1Простите, а кто в условиях выключенного электричества ищет фонарик?
Ну я. Правда не один, а несколько. Расставляю по комнатам, где кто-то что-то делает, направив в потолок. Вполне сравнимо с обычным светом (можно свободно читать)
Потом соседи прибегают, почему во всём доме света нет, а у тебя есть :)
Alexeyslav
17.08.2015 16:51А когда у нас свет отключали, взял кусочки ленты(там где-то около метра остатков накопалось) на 12В и наклеил на кусочек ламината. провода, выключатель и аккумулятор от УПСа — приличный свет в комнате часа на 4… нащупать только выключатель.
Да и фонариков разных форм и размеров по комнате как чертиков.
22sobaki
17.08.2015 14:34+1Расход воздуха при физической нагрузке 70 л/мин
Максимальное давление выдоха 130 мм рт.ст. (среднее возьмем 65)
Итого мощность дыхания при физической нагрузке 5 Вт.
В состоянии покоя меньше 1 Вт.
Помножить на КПД.
В общем, идея рабочая, но придется попотеть.
DrPass
17.08.2015 15:12-1Кстати, по похожему принципу можно сделать габаритные задние огни для ночных пешеходов. Единственное, перед выходом на улицу нужно будет наесться гороха.
Raegdan
18.08.2015 00:03+1Очень нерационально. Из CO2+N2+O2 действительно ничего эффективнее кинетической энергии не извлечь, но зачем это делать с горючим газом? Фильтр тонкой очистки, топливный элемент, ну и конечно рацион на основе бобовых — тут правда ваша.
Alexeyslav
17.08.2015 16:49Не написано какая проницаемость должна быть у феррита. Любое ферритовое колечко туда не пойдет… а есть ведь колечки с проницаемостью от 4000 до 50.
evtomax
17.08.2015 19:04Думаю, что колечки из отслуживших своё энергосберегаек прекрасно подойдут.
Alexeyslav
18.08.2015 00:08Там вроде небольшая проницаемость. Пойдет ли то колечко для блокинг-генератора? Он ведь работает за счет насыщения…
Ха, блин… попробовать то 5 минут!ploop
18.08.2015 00:34Пойдет ли то колечко для блокинг-генератора?
Мне кажется он на чём угодно заведётся, только эффективность разная будет (ну и другие параметры)
Alexeyslav
18.08.2015 01:31+2Проверено.
Работает! Имеющегося провода хватило на 10 витков на колечке от энергосберегайки. Транзистор — BC547C.
Работает, однако. Потребление от батарейки — 37мА.
Напряжение на светодиоде
Напряжение на базе
Запускается блокинг-генератор в таком варианте начиная от 0.4В раз от раза при 0.5В — всегда. На германиевом транзисторе наверно было бы лучше… надо будет как-то попробовать на ГТ109…
Zel
17.08.2015 20:35+2Представляю ситуацию:
1. Внезапно «заканчивается» свет
2. Запасливый человечек достаёт из заначки фонарик, для работы которого нужно постоянно дуть в него
3. Через минуту генерирования света запасливый человечек валится в обморок
4. Очнувшись, понимает, что свет уже дали
FSA
18.08.2015 07:42В детстве я иногда раздувал печку чтобы она быстрее разгорелась. Так вот. Если минуту подуть, то потом «крыша поедет».
0lympian
18.08.2015 10:19Я вот тоже подумал, через сколько секунд у пользователя начнутся эффекты гипервентиляции.
Странная идея. Почему бы тогда не более экзотическим способом, ну например… прессом! =))FSA
18.08.2015 10:21Фонарик работающий от генератора при нажиме рукой я видел ещё в 1987 году первый раз. Поэтому, скорее всего, идея уже запатентована.
Alexeyslav
18.08.2015 10:55Не нова, немцы во время войны использовали…
ploop
18.08.2015 11:56При том первой мировой. Вешался на шею, торчал шнурок, его надо было дёргать, чтобы посветить.
FSA
18.08.2015 16:03Я видел в виде эспандера. Несколько раз нажмёшь, раскручивается маховик и пока он крутится, фонарик светится. В эру светодиодов подобная железяка может быть значительно усовершенствована.
ploop
18.08.2015 16:04Тут половина треда про него, посмотрите выше, и фотки даже есть. Называется «жучок». В советское время был железным, сейчас пластиковые. И да, на светодиодах.
isden
18.08.2015 16:06Туда даже можно аккумулятор поставить. Типа «усиленно жмешь пару минут, затем полчаса светит».
Alexeyslav
18.08.2015 16:10Как правило он там уже стоит — ионистор называется. Крутишь, и потом секунд 30 светит. Аккумулятор может просрочится, а ионистору хоть бы что, страшна только высокая температура.
DrPass
18.08.2015 17:21Да не хоть бы что. Ионисторы точно так же стареют, их срок жизни те же 5-10 лет, как и у всякого рода аккумуляторов, причём при комнатной температуре. При повышенной дохнут ещё быстрее.
Alexeyslav
18.08.2015 21:07+1Это если обслуживать литиевую батарею. Постоянно следить за зарядом, не допускать переразряда…
Ионистор можно на 5 лет оставить в нуле, он только за время это немного потеряет в ёмкости. А если оставить литиевую батарею на 5 лет, она гарантированно сдохнет.isden
18.08.2015 21:09Есть еще волшебные свинцовые гелевые аккумуляторы. Тяжелые, правда, но допускают всякие вольности в обращении. Срок службы — 7-10 лет емнип.
Alexeyslav
18.08.2015 21:14И где эти гелевые свинцовые на 50...100мА*ч емкостью? Вольности они может и допускают, но не в таких широких пределах.
isden
18.08.2015 21:17У меня в одном фонарике стоит на 400, и в другом, емнип, на 200. Оба куплены в обычном супермаркете.
Вольности — не помирают от разряда в ноль, могут работать в мороз. Что еще надо?
Да, забыл — саморазряд — что-то около 10-20% в год емнип.Alexeyslav
18.08.2015 21:31Даже если в нуле пол года подержать?
Там вроде батареи на 4.8В или 2.4В, а для истинно карманного фонарика нужна емкость порядка 50...100мА*ч при 1.2Вisden
18.08.2015 21:39> Даже если в нуле пол года подержать?
Фиг знает, лично так не держал. У меня где-то года полтора валяется один — не заряжал его — сейчас проверил, вроде работает. Судя по документации, глубокий разряд у них — один из штатных режимов работы.
В интернетах пишут:
Гелевые аккумуляторы могут долгое время храниться, будучи разряженными в ноль. Также разряженные гелевые АКБ можно хранить даже при минусовых температурах.
> Там вроде батареи на 4.8В или 2.4В, а для истинно карманного фонарика нужна емкость порядка 50...100мА*ч при 1.2В
Вам шашечки или ехать?
ploop
18.08.2015 22:11для истинно карманного фонарика нужна емкость порядка 50...100мА*ч
Мне 3А*ч не хватает, а со 100 мАч вообще лучше спичками посвечу :)Alexeyslav
18.08.2015 22:371 час для светодиода на карманный фонарик это выше крыши. Ваши 3А*ч(при каком напряжении кстати?) это уже ФОНАРИЩЕ, собственно ближе к компактным фонарям чем карманным.
п.с. коробка спичек не хватит чтобы обеспечить непрерывность свечения которое обеспечивает фонарик-зажигалка или фонарик-таблетка. К тому же, в канализации спичками подсвечивать чревато… иначе получается как-то вот так:
Да и в классическом сельском туалете тоже поостерёгся бы…
ploop
18.08.2015 16:13Ну это смотря как светить. Если так, чтобы было видно на уровне современного брелка-наключника (метров на 20 всё видно), то уже через 5-10 нажатий вспотеешь. Не то, чтобы заряжать.
Многие с трудом представляют, что физическая работа по выработке электричества это всё равно работа. В одном литиевом аккумуляторе 18650 (чуть больше пальчиковой батарейки) энергии столько, сколько хватит поднять 4 тонны (!!!) груза на высоту 1 метр. Сколько придётся руками крутить лебёдку? А эспандером? :)
isden
18.08.2015 16:16Да я представляю, у меня был тот самый советский в молодости :)
Туда же не обязательно ставить 2Вт светодиод, достаточно обычного (или двух параллельно, для резерва), для аварийной подсветки на пару метров сойдет.ploop
18.08.2015 16:22Ну так они и есть такие. С ионистором, как выше сказали.
Правда качество удручает, пластиковый механизм, и всё такое.
batja84
20.08.2015 01:41Зачем усложнять-то? Почти все (если не все) современные мобильники умеют работать как фонарики.
isden
> Представьте, что в квартире отключили свет. Вы в темноте нащупываете фонарик в ящике с инструментами… а у него сели батарейки! Хуже ситуацию и представить себе трудно.
Ну не знаю. Лично я бы в такой ситуации задумался бы о системе аварийного освещения (или, как минимум, о запасном фонарике), а не о странном сабжевом дивайсе.
SLY_G
isden
К слову, ХИС — очень неплохой аварийный вариант «на самый крайний случай».
Alexeyslav
В неподходящий момент ты понимаешь что такой источник света оказывается просрочен…
isden
У них срок годности, емнип, лет пять. На такой случай можно и обычный «жучок» иметь в заначке. Ну или с литиевыми батарейками — у них 10 лет.
ploop
Похоже именно «жучок» оптимальный вариант для тех, кто фонариками в повседневной жизни не пользуется. Кто пользуется (например, по работе) — у тех он всегда в рабочем состоянии. Ну а у некоторых коллекционеров их по 50-70 штук :)
isden
Проблема в том, что нормальный (чтобы не развалился в руках через две минуты) «жучок» купить довольно нетривиально. Везде (в смысле, даже в супермаркетах) продаются китайские поделки под 3ААА, либо под одну ААА/АА. Либо брелки на «кнопках». А за «жучком» нужно специально идти в специальный магазин.
ploop
Сейчас интернет-покупки рулят, можно подобрать, и в пять раз дешевле, чем в оффлайне.