Использование микроэлектроники для визуализации стереохим...
Теперь доступна версия, управляемая со смартфона:
https://www.printables.com/model/1044607-an-interactive-smartphone-control-molecular-mod
В этом проекте представлена интерактивная модель винной кислоты (хотя возможны и другие молекулы).
Эта модель была разработана в рамках дипломной работы студентов бакалавриата.
Первоначальная идея этого проекта изображена на рисунке ниже:
Решающим шагом в создании такой модели стала концепция хиральных атомов углерода.
которым необходимо было иметь возможность изменять свою конфигурацию «нажатием кнопки».
При работе с молекулярными наборами любые два заместителя должны поменяться местами.
стереоконфигурация. Для этого атомы были разделены пополам и вырезаны наружу.
был вставлен в середину таким образом, что в одну половину можно было поместить микросервопривод (SG51R; самый маленький, который мы смогли найти), который затем мог вращать другую половину. Чтобы это сработало, разрез должен был быть идеально отцентрирован, чтобы на каждой половине было по два отверстия, а углы в каждой конфигурации совпадали с тетраэдрической формой атома углерода sp3.
OLED-дисплей отображает текущую конфигурацию каждого хирального центра (при нажатии кнопки на ИК-пульте дистанционного управления). Это побуждает учащихся определять конфигурацию в соответствии с правилами CIP, а затем сравнивать свои результаты с дисплеем.
Также на дисплее отображаются физические свойства соответствующего изомера (температура плавления, плотность). Базовый сценарий Arduino можно легко модифицировать и для других молекул.
Различные атомы (C, H, O) были созданы в Fusion360 на основе этого видео Энтони Вориаса:
Список запчастей:
Плата Arduino Uno (или подобная)
2 сервопривода SG51R (SG90 слишком большой!)
ИК-пульт дистанционного управления
I2C OLED-дисплей
кабели и провода
Коммутационная плата micro-USB (для питания; опционально)
Детали, напечатанные на 3D-принтере (PLA):
база
монтировать
крышка
14 разъемов
2 x C-sp2 (черный/серый)
2 x C-rotating_lower (черный/серый)
2 x C-rotating_upper (черный/серый)
4 атома водорода (белого цвета)
2 атома кислорода (красный)
2 x O-sp2 (красный)
Инструкции по сборке:
… продолжение следует...
Будущие обновления:
управление через смартфон (по Wi-Fi)
меньший форм-фактор
более жесткий
