Elinizde mini minnacık bir roket motoru, bir de elektromıknatıs var; ikisini doğru şekilde birleştirirseniz, karşımıza Spider-Man'in o meşhur ağ atıcısının "ev yapımı" versiyonu çıkıyor. Bir nevi mutfakta ekmek yapar gibi, ama bu sefer ekmek değil de elektromanyetik kuvvet yardımıyla "dart" fırlatacak bir düzenek elde etmeye çalışıyoruz. Tabi bu iş biraz da matematik, biraz da elektrik-elektronik, biraz da mekanik, üstüne bir tutam hayal gücü gerektiriyor 😂
Malzemeler
Elektrikli Zımba (Stapler): İçindeki bobin (coil) ve PCB (devre kartı) işimize çok yarayacak.
Küçük DC Motor: Geri toplama (retraction) mekanizmasının kalbi.
9V Pil ve Pil Konnektörü: Sistemi çalıştıran güç kaynağı.
İplik (Thread): "Ağ" vazifesi görecek olan bu ipi motor geri saracak.
Köpük (Foam) Levha: Düzeneğin gövdesini yapmak için hafif ve şekil verilebilir bir malzeme.
Dart veya Metal Uçlu Küçük Bir Parça: "Mermimiz" diyebiliriz.
Eldiven: Bileğinize sabitlemek için kullanılacak.
Sıcak Silikon Tabancası ve Yapıştırıcı Stikler: Parçaları bir arada tutmak için.
Elektrik Bandı: Kabloları izole etmek ve biraz da görüntüyü toparlamak için.
Cırt Cırt (Velcro) Şeritleri: Eldivenle bütünleştirmek için.
Aletler
Tornavida: Elektrikli zımbayı sökmek için.
Lehim Havya ve Lehim Teli: Elektrik bağlantılarını sağlamlaştırmak için.
Makas veya Maket Bıçağı: Köpük levhayı kesip biçmek için.
Matkap (Drill): Gerekli delikleri açmak için.
Öncelikle şu elektrikli zımbayı nazikçe açıyoruz. Sanki bir mücevher kutusunu açar gibi dikkatli olmak lazım, çünkü bobin ve PCB oldukça hassas bileşenler. Hani eski bir saat tamircisi ustasının, saat içindeki minik dişlileri sökerken "aman bu vida kaybolmasın" demesi gibi yavaaaş ve sabııırla:
- Gövde vidalarını sökün.
- Bobini (coil) ve PCB'yi gövdeden ayırın.
- Kabloların nereden nereye bağlandığını not alın ya da fotoğraf çekin.
Bobin, içinden akım geçtiğinde bir elektromanyetik alan oluşturur. Bu alanın büyüklüğü temel olarak şu formüle bağlıdır:
: Bobindeki sarım sayısı
: Akım (A)
: Manyetik akı yoğunluğu (Tesla)
: Bobin boyu (m)
Tabii gerçekte, "fırlatma" kuvveti için daha kompleks denklem de kullanılabilir:
Burada
boşluğun manyetik geçirgenliği (),
bobinin kesit alanı,
bobinin içindeki boşluk (dart'ın bulunduğu kısım) gibi değerlere bakarız. Ama tabii her formülü laboratuvar ortamında doğrulamak lazım; evde klavye başında hesap kitap yaparken hafif sapmalar olabilir.
PCB üzerindeki tetikleme (trigger) mekanizmasının ne olduğuna bakıyoruz. Bazen basmalı bir düğme olur, bazen de kızılötesi bir sensör. Mesela tuşa basınca bobine elektrik gidiyor ve içindeki metal çubuk (mesela çivi) aniden fırlıyor. İşte "puf!" diye göreceğiniz o minik hızlanma Spider-Man'in "thwip!" sesini anımsatır.
- 9V pili PCB'ye bağlayın.
- Düğmeye basın ve bobinin ortasına küçük bir metal obje tutun.
- Fırlatma kuvvetini gözlemleyin.
Dikkatli olun, zıplatacağı metal parça yanlışlıkla gözünüze gelmesin. Bir nevi "Elden fırlayan çekiç" gibi sürprizlerle karşılaşmak istemeyiz.
Köpük levhadan basit bir kasa inşa ediyoruz. Bu kasa, bobini ön kısma yerleştirebileceğimiz, motoru arka tarafa alabileceğimiz bir tasarıma sahip olmalı. Temel mantık:
Önden Bobin: Fırlatma buradan olacak.
Arkadan Motor: İpi (ağı) toplayacak.
Köpük levhayı ölçüp biçerken, bileğinize uygun bir ergonomi planlayın. Bir araba tasarımcısının sürücü koltuğunu ayarlaması gibi, bilek hareketleriniz kısıtlanmasın ve rahat bir kullanım olsun.
Şimdi gelelim "Ağ'ı geri nasıl saracağız?" kısmına. DC motorun miline (axle) küçük bir makara (spool) yerleştiriyoruz.
- Makara Seçimi: İpin miktarına yetecek genişlikte bir makara kullanın.
- İpi Sarma: İpin bir ucunu makaraya sabitleyin ve elle birkaç tur sarın.
- Motoru Konumlandırma: Köpük gövdeye motoru, makaranın bobinin arkasına bakacak şekilde monte edin.
Sarılacak ip uzunluğu
Makaranın çapı
Makaranın çevresi
Bir turda sarabileceğiniz ip uzunluğu . Mesela 2 cm çapında bir makara için çevre cm olur. 1 metrelik ipi sarmak için yaklaşık tur dönmesi lazım.
Burada seçeceğiniz dart, bobinin iç çapına uygun olmalı; yani bobin içinden rahat geçebilmeli. Üzerine ipi de bağlayacağınız için, ucunda ipi dolayacak ufak bir delik ya da kanca benzeri yapı işinizi kolaylaştırır. Burada "minik bir mızrak" veya "balık oltası ucu" gibi düşünün, ama lütfen güvenliği elden bırakmayın. Sonra durduk yere iş çıkmasın başınıza.
Bobinin devre kartındaki (PCB) tetik kısmı genelde bir butonla entegredir. Bazı stapler'larda bu buton "mandal" şeklinde olabilir. Bunu eldivenin avuç içi tarafına yerleştirirseniz, avucunuzu sıktığınızda butona basmak mümkün olur.
- Butonun Yerini Ayarla: Avuç içine denk gelecek biçimde köpük ya da plastik bir parça üzerine monte edin.
- Kablolamayı Düzenle: Bobin, PCB ve buton arasındaki kabloları elektrik bandıyla izole edin. "Spaghetti kablo" dediğimiz karmaşayı önleyin.
Bu kısımda devre şeması basit bir seri devredir: Pil → PCB → Bobin → Pil. Buton, bobinle pil arasına seri şekilde girer. Akım, butona basınca devreyi tamamlar.
Herkesin bileği farklı, tıpkı herkesin ayakkabı numarası gibi 😅 Bu yüzden cırt cırt (Velcro) gibi ayarlanabilir bantlar kullanmak en kolayı. Köpük gövdeyi bileğe oturtun, cırt cırtlarla sabitleyin. Eldivenle tek parça gibi olsun. Böylece kolunuzu kaldırdığınızda "Vay canına, Spider-Man mi geldi?" dedirtecek bir hava katarsınız 🤣
DC motoru 9V pil ile besleyeceğiz. Motorla pil arasına küçük bir aç/kapa anahtar koymak ipi geri toplamak için hızlı kontrol sağlar.
- Motor + Pil + Anahtar üçlüsünü seri bağlayın.
- Motor, bobin devresi ile ayrı devre olabilir. Aynı pille beslenseniz de iki farklı anahtarla yönetebilirsiniz.
Hani bir gitar amfisindeki "amfi açık mı kapalı mı" düğmesi gibi basit bir sistem düşünün. Burada da "ip toplayıcı açık mı, kapalı mı?" diyeceğimiz bir düğmemiz olsun.
Geldik heyecanlı kısma:
- Elinize eldiveni takın ve sistemin sabitlendiğinden emin olun.
- Dart'ı bobine yerleştirin (dikkatli bir şekilde).
- Butona basın ve fırlama hızını görün. Eğer çok güçlü fırlarsa, bobin devresinde voltajı düşürmek gerekebilir veya bobin sarımını azaltmak gerekebilir.
- İpi yeniden sarmak için motorun anahtarını açın, ipi makara yardımıyla geri çekin.
Burada "kalibrasyon" dediğimiz, Bobin'in manyetik atım gücünü ve motorun sarma gücünü ayarlamakla alakalı. Çok düşük güçte kalırsa dart fırlamaz, çok yüksek güçte olursa tehlikeli olabilir. Orta noktayı bulmak bir nevi akort ayarı gibidir.
Unutmayın, bu bir prototip. İnsanlara veya hayvanlara nişan almayın...
Deneme yaparken gözünüzü koruyacak şekilde gözlük kullanın.
Yüksek voltajlardan kaçının, 9V gibi düşük gerilimler bile bazı durumlarda tehlikeli olabilir.
Bu tür fırlatma mekanizmaları yasal kısıtlamalara tabii olabilir. Önceden bilgi sahibi olmakta fayda var tabii.
Matematik ve fizik de bu işin mutfağında; çünkü fırlatma gücünden geri toplama hızına kadar her şey formüllerle yönetiliyor. Bir nevi "" sabitini de unutmamak lazım, yoksa hesaplarınızda beşinci viteste yokuş tırmanmaya çalışırken motor stop edebilir.
İyi planlama, doğru malzemeler ve dikkatli testlerle siz de "Kendi Örümcek Adam Ağ Atıcısı" projenizi hayata geçirebilirsiniz. Ama her zaman olduğu gibi, güvenlik önce gelir. Aksi takdirde, "Şöyle bir fırlatayım bakın ne olacak" diyerek denerken istemeden birinin camını kırmak kimsenin hoşuna gitmez. Hem komşularla aranız bozulur, hem de masraf çıkar. Eskiden dayak korkusu vardı şimdi var mı bilmiyorum 😂. Tabii bu iyi senaryo, zarar amaçlı kullanılırsa, durum ciddileşir, keşke 3-4 sene dayak yeseydim de yapmasaydım dedirtebilir yani aman diyeyim.[1]
Kaynaklar
- Instructables. Working Spider-Man Web Shooter. (5 Ağustos 2016). Alındığı Tarih: 24 Aralık 2024. Alındığı Yer: Instructables | Arşiv Bağlantısı
