Электронный текстиль в вопросах и ответах
Продолжаю тему о девочках в STEM, для чего решила углубиться в вопросы электронного текстиля и поразмышлять над тем, каким образом можно проделывать практические работы с e-текстилем. Начало в статье "Добавим STEM'а в кройку и шитьё?". Итак, электронный текстиль - это ткань со встроенными в неё электронными компонентами. Понятно, что в широком смысле это может быть сложнейшая начинка с множеством датчиков, передающая сигналы в облако или управляемая смартфоном. Но если погружать в такую технологию детей (в частности, девочек), то необходимо начать с простого. Например, со светящейся ленты, которая сделает эффектной любую одежду. Что такое хикару-юбки? Хикару-юбки - это модные юбки с подсветкой от японского дизайнера Киёки Амано. "Хикару" переводится с японского как "светящийся". Некоторое время назад одна девушка произвела в интернете фурор, рассказав историю о том, как она самостоятельно изготовила светящуюся юбку. Девушке не импонировал стиль дизайнера и ей также не понравилось, что юбка Амано светится только при движении, а цвет свечения нельзя менять по своему настроению. Поэтому девушка осмелилась освоить печать на 3D-принтере и изготовила специальную пряжку, в которой разместила компактный аккумулятор. Также ей пришлось использовать LED-ленту с Bluetoth-контроллером, поэтому управление цветом происходит с помощью мобильного телефона.
Что такое LED-лента? Светодиодная лента - это протяжённый источник света, который собран на основе светодиодов. LED-лента представляет собой гибкую печатную плату со светодиодами и токоограничительными резисторами. Сгибается такая лента достаточно легко, однако, радиус поворота не должен быть менее 2 см. Ленты питаются безопасным напряжением (12 или 24 В), могут разрезаться на сегменты, число диодов в которых будет кратно трём. LED-ленты нашли применение в декоративных и дизайнерских проектах в основном в подсветке мебели, зданий, автомобилей. Однако, компактные размеры, гибкость, экономичность, лёгкость монтажа, малый нагрев - всё это говорит о том, что такие ленты можно с успехом использовать в детских проектах, в том числе с текстилем.
Какие знания нужны, чтобы сделать текстиль электронным? Физика. Если мы погружаем в азы электронного текстиля девочек, начиная с 5-6 класса, то необходимо дать им основные понятия об электрических зарядах, электрическом токе и его действиях, об источниках тока, о проводниках и непроводниках электричества. Можно вести речь о параллельном и последовательном соединении проводников - это будет связано с резкой ленты на сегменты. Информацию необходимо адаптировать для возраста, например, так. Возможно, что в некоторых случаях (при сборке схем из кусочков LED-лент) будет не обойтись без закона Ома, тогда нужно перейти на язык обозначений и цифр, чтобы понять, какие напряжения необходимы для эффективной работы подсветки в конкретном проекте. Технология. Знание свойств различных тканей, умение моделировать изделие, снимать мерки и кроить, держать в руках иголку и нитку, использовать швейную машинку... А может быть, наша модель будет связана или это будет вышивка лентами, подсвеченная светодиодами. В любом случае, здесь пригодятся теоретические знания и практические навыки школьного курса технологии. Причём, при усложнении проектов и переходу к технической части необходимо будет научиться собирать простейшие электрические цепи и обращаться с тем, с чем обычно имеют дело мальчики: источники тока, монтажные провода, элементы управления в электрической цепи, изоляционная лента, кусачки, круглогубцы. Возможно, кому-то пригодится узнать об инструментах и приспособлениях для проведения пайки. Информатика. По-настоящему умный текстиль реагирует на то, что происходит вокруг, следовательно, без программирования микроконтроллера не обойтись. Следовательно, мы узнаем об аналоговых и цифровых сигналах, об основных алгоритмических конструкциях и о секретах управления микросхемами. Какие инструменты пригодятся для работы с электронным текстилем?
Текстиль, нитки, кружева, ленты, пуговицы, элементы декора, инструменты для рукоделия
LED-лента, батарейка, соединительные провода, элементы управления (микрокнопки, реостаты, потенциометры), изолента, коннекторы-клипсы, другой крепёж (двусторонний скотч, липучка для одежды)
Миниатюрный микроконтроллер по типу Lilypad, среда программирования (например, Arduino IDE)
А ещё: свободное время, фантазия и вдохновение. Итак, всё готово. Начинаем?
