Ich hab mal wieder so eine Freitagsidee (also was, woraus vermutlich
nichts wird).
Es gibt ja Glas mit LEDs drin, die man nicht sieht.
Und es gibt LED Würfel, wo LEDs in einer 3D Matrix angeortnet sind, die
ein bisschen wie ein 3D Display sind.
Und damit kommen wir zu meiner Freitagsidee: Da kombinieren. Also eine
art Glaswürfel, das als volumetrisches 3D Display funktioniert. Ja, ich
weiss, unrealistisch sowas machen zu wollen, aber ignorieren wir vorerst
mal ob es praktikabel ist oder nicht.
Erstmal muss ich mir überlegen, wie man so etwas machen könnte. Und
damit zuerst, woraus ich sowas machen könnte.
Das Grundmatterial für den Würfel sollte möglichst klar & farblos sein.
Der Refraktive index möglichst nahe an n=1 / Luft. Und dann muss ich mir
noch überlegen, wie man das verarbeiten kann.
Es gibt da ja extrem viel Zeugs. Erstmal, Methoden zum Verarbeiten /
formen:
* S: Schmelzen & giessen
* K: Kristallisieren (vermutlich extrem schwierig, z.B. einen perfekten
Fluorit kristall zu züchten)
* C: Chemisch / Resin zeugs. Also 2 Sachen mischen.
* E: Elektroplating. (Funktioniert vermutlich nur mit metallen? Aber die
sind meist nicht transparent... Und nicht wirklich für dickere Schichten
geeignet?)
* V: Verdampfen/Sublimieren & resublimieren lassen. (Auch nicht für
dickere Schichten geeignet).
* X: Sputtering (Ähnlich wie verdampfen)
Spontan fallen mir zu Transparenten Materialein dann ein:
1
Refraktiver Index Verarbeitungsmöglichkeiten Material Anderes
2
1.5 S Silica glas (SiO2) 1000–1500°C
3
1.5 C Epoxy UV Anfällig / Vergilbt
4
1.4 K Fluorit
5
1.5 S,C PMMA
Was gibt es da noch so? Gibt es irgendwo eventuell schon eine fertige
Tabelle mit solchen Matrerialeigenschaften?
Von denen oben scheint mir nur momentan nur PMMA praktikabel. Es gibt
ein Resin, verarbeitung also vermutlich nicht zu kompliziert. Und es ist
angeblich auch recht UV tolerant?
Dann muss ich mir überlegen, wie ich das mit den Leiterbahnen mache.
Transparente Metalle gibt es keine, oder? Und wie trägt man sowas am
besten auf? Elektroplating wird wohl nicht gehen, da muss es ja glaub
ich vorher schon leiten. Bleiben eigentlich nur Sputtering oder
Verdampfen. Das equipment für Sputtering werde ich mir aber kaum
beschaffen können. Verdampfen wäre eventuell nicht zu komplex, aber das
gibt dickere schichten, die sieht man eher, und man brauch da auch
vakuum zeugs. Gibt es da noch andere Möglichkeiten? Es gibt wohl auch
Leitfähige Polymere, sind irgend welche davon Transparent?
Ausserdem, wie viele wie dünne Metalschichten kann man in Glas überhaupt
haben, bis das merklich dünkler / undurchsichtiger wird? Vermutlich
sollte der refraktive Index auch nicht zu verschieden sein, sonst wird
das wie milch glas? Und wie sieht sowas wiederstandsmässig aus, wie viel
Power kriege ich bei sowas überhaupt durch?
Das nächste Problem ist dann, der Teil, der sichtbar werden soll. Da
gibt es ja mindestens 2 Möglichkeiten. LEDs oder Elektrochromie. Ein
volumetrisches Milchglas 3D display wäre fast noch cooler als ein
Leuchtendes. Ist aber nicht so wichtig für mich, welche variante. Aber
auch hier wieder, welche Materialien nimmt man da am besten / was gibt
es. Gibt es transparente Elektrochromatische Stoffe, Elektrolumineszente
Stoffe, oder LEDs? Ausserdem, kann jemand Anleitungen oder Video
Tutorials empfehlen, wo jemand eigene LEDs macht?
Das letzte Problem wäre dann noch die Auflösung / Bandbreite. Nur schon
128x128x128 sind schon mehr Pixel als Full HD! Wie werden so viele Pixel
in normalen Displays angesteuert?
🐧 DPA 🐧 schrieb:> Es gibt ja Glas mit LEDs drin, die man nicht sieht.LEDs, die man nicht sehen kann, sind einigermaßen sinnlos. Daran mag es
wohl liegen, dass ich so ein Glas nicht kenne...
Zeig' mal ein Bild. Es sollte besonders die unsichtbaren LEDs gut
zeigen.
> Und es gibt LED Würfel, wo LEDs in einer 3D Matrix angeortnet sind
Ja, die kenne ich.
> Das letzte Problem wäre dann noch die Auflösung / Bandbreite. Nur schon> 128x128x128 sind schon mehr Pixel als Full HD! Wie werden so viele Pixel> in normalen Displays angesteuert?
Als Matrix oder auch als mehrere Matrizen.
🐧 DPA 🐧 schrieb:> wie ich das mit den Leiterbahnen mache.
Prinzipiell? Evtl. ein Loch mittig unten, von dort zum Zentrum,
und von dort ausgehend weitersehen. Denn genau diesen Bereich
(vorstellbar als Supply-Baumstämmchen oder auch Stammbäumchen)
würdest Du sowieso nur von unten richtig gut einsehen können -
außer es es läge null angesteuertes davor (was ich gerade mal
im Interesse der absoluten Machbarkeit als unwahrscheinlicher
hintanstelle).
Vielleicht nicht wirklich unsichtbar, aber so schlecht sichtbar
wie irgend möglich.
Crazy H. schrieb:> Es gibt durchaus glasklares Epoxy, das nicht vergilbt.
Auch z.B. Plexiglas wird unsichtbar gilbfrei flächig verklebt.
Womit, weiß ich nicht. Aber es wäre nicht nur zweidimensional
flächige Verklebung von Plexiglas denkbar, auch kleinere Kuben
oder daraus bestehende (teils geschnittene oder teils gefügte)
Formen. Leiterbahnen / Drähte bohr-/fräsbar. Man sollte dabei
allerdings formschlüssig bzw. -erhaltend pressen können, ein
Adhesiv mit genügend Zeit für Korrekturen sowieso. Händisch
dürfte man weitestgehend vergessen können, also 3D Presse mit
div. Schablonen, zum Fräsen reicht wohl CNC mit recht kurzer
Z-Achse. Führung der Leiterbahn/des Drahtes je nach genauer
Sichtbarkeit so strahlförmig (vom Zentrum aus) wie möglich.
Sicherlich egal wie aber wohl nicht wenig Arbeit. Durchaus
interessante Idee aber unbedingt, imho. Viel Erfolg!
sunny schrieb:> allerdings scheint es doch diverse Möglichkeiten zu geben:>> https://www.google.com/search?client=opera&q=transparente+leiterbahnen&sourceid=opera&ie=UTF-8&oe=UTF-8
Meines Wissens wird oft sputtering verwendet. Dann ist die Metallschicht
so dünn, das man sie fast nicht sieht.
Ich habe jetzt gerade noch gesehen, Indiumzinnoxid (ITO) soll recht
transparent und relativ gut leitfähig sein. Aber wie bekomme ich das da
drauf... Sputtering kann ich nicht machen (das Equipment ist zu teuer).
Beim Aufdampfen muss man das bedampfende laut Wikipedia auf 360°C
erhitzen, weiss da jemand, warum? Überlebt das PMMA (abgesehen davon,
dass es bei den Temperaturen geschmolzen ist?)
Sol-Gel-Verfahren tönt noch spannend. Trägt man das einfach auf, und
lässt das Lösemittel dann verdampfen, oder wie funktioniert das? Und wo
kriegt man das zeugs her?
sunny schrieb:> Auch z.B. Plexiglas wird unsichtbar gilbfrei flächig verklebt.
Ich habe ja schon PMMA Resins erwähnt. Plexiglas Acrylglas PMMA ist
glaube ich alles so ziemlich das selbe, oder?
Dann muss ich mir noch überlegen, wie ich das mit den LEDs machen
könnte.
Ich glaube wenn ich irgendwas mit Beschichtungen machen will, muss ich
mir erstmal eine Vacuum Kammer bauen. Damit will ich 2 Sachen machen
können: Plasma cleaning (mit Sauerstoff) und Metalle ver/aufdampfen.
Für ersteres brauch ich vermutlich was, dass bis auf 100mTorr runter
kommt. Wenn möglich sollte es aber nichts allzu teures sein. Was für
Glasbehälter, und was für Pumpen, würdet ihr für sowas empfehlen? Da
kann man ja nicht jede X beliebige nehmen, von der Leistung her. Und
dass ich da Sauerstoff in die Kammer füllen will, dürfte auch nicht
helfen, die Pumpe soll möglichst nicht abbrennen...
Für Plasma Clearing bräuchte ich noch irgend was, um das Gas zu
ionisieren. Dass kann man anscheinen mit RF Strahlung machen
(https://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_cleaning#/media/File:Oxygen_Plasma_Cleaning.JPG).
Ich denke, ein paar MHz und ~5W oder so würden vermutlich reichen? Was
nimm ich da am besten? Man darf ja auch nicht einfach so auf jeder
Frequenz senden, was ist hier innerhalb der Schweiz diesbezüglich
erlaubt?
Dann gibt es noch das Problem der Sicherheit. Wenn so ein Glas
implodiert ist das ja ne ziemliche Sauerei aus Glasscherben. Da muss ich
2 Sachen wissen:
1) Was für Schutzkleidung ist angebracht? Schutzbrille? Braucht die
speziellen UV IR sonst was Schutz, wenn ich da mit Plasma was machen
will? Dann noch einen Gesichtsschutzschirm? Was brauche ich sonst noch?
2) Wie mache ich, dass falls das Vakuumglas implodiert, das keine
grössere Sauerei gibt? Kann man das Vakuumglas einfach in einen
Stoffsack oder so einpacken, oder braucht es da mehr, um zu verhindern,
dass im worst-cace nachher überall Splitter rumliegen?
Der erste Meilenstein ist es, erstmal eine transparente leitende ITO
Schicht auf ein Stück Acryl / PMMA zu bekommen. Der Plan ist folgender:
1) Vakuum Kammer bauen
2) Antenne herum wickeln
3) Etwas Acryl mit einem Resin zusammen mischen, und einfach mal ein
Plättchen damit casten.
4) Acryl Plättchen in die Vakuumkammer
5) Sauerstoff rein
6) Vakuum ziehen
7) Antenne anschalten, und das ding so erstmal reinigen
8) Luft wieder rein
9) Einen Heitzdraht in die Vakuumkammer einbauen
10) Indium & Zinn im richtigen Verhältnis mischen & schmelzen, so dass
ich eine Indium & Zinn Legierung bekomme.
11) Das auf den Heitzdraht tun
12) Kammer mit einem innerten Gas füllen
13) Vacuum wieder an
14) Heitzdraht an
15) Warten, bis man nicht mehr durch das Acryl durch sieht
16) Vakuum wieder raus
17) Sauerstoff rein
18) Vakuum wieder ein
19) Antenne anschalten, und warten, bis das Sauerstoffplasma die Indium
Tin Legierung oxidiert hat / bis es wieder transparent ist.
(Funktioniert sowas? Müsste ja eigentlich, oder?)
20) Vakuum wieder raus
21) Nachmessen & Hoffen, dass da eine leitende ITO Schicht entstanden
ist.
🐧 DPA 🐧 schrieb:> Der Plan ist folgender:
Was fur ein Schwachsinn, damit wirst du doch nicht vor deinem Lebensende
fertig, zidem leitet ITO echt schlecht.
Nimm dünne Drähte (Berylliumbronze, Molybdän, Nickel) eine Reihe
parallel, löte SMD LED dran, und lote eine Reihe Drähte quer drauf,
fertig ist die Matrix, und davon mehrere Schichten für den Wurfel.
Da müssen nicht mal Plexiglasplatten dazwischen, sondern nur als
Halterung und Schutz ein Würfel aussendrumrum.
Das grössere Problem ist der Abstrahlwinkel der LED, 2 Rücken an Rücken
könnte helfen, oder nachträglich jede LED an ihrem Kreuzungspunkt der
Drähte mit milchigem Material umhüllen. Denn ein Cube, der nur in 1
Richtung strahlt ist doof.
🐧 DPA 🐧 schrieb:> Etwas Acryl mit einem Resin zusammen mischen, und einfach mal ein> Plättchen damit casten.
Acrylharz kannst du gut michen, mit PMMA wird das schon schwieriger:-)
Acryl (selten Akryl) ist eine Sammelbezeichnung für Substanzen:
- Acrylharz
- Acrylfarbe
- Polymethylmethacrylat (Acrylglas, Plexiglas, PMMA)
- Acrylamid
- Polyacrylnitril – Grundstoff der Acryl-Kleiderfasern
- https://de.wikipedia.org/wiki/Acryl
- https://de.wikipedia.org/wiki/Polymethylmethacrylat
MaWin schrieb:> 🐧 DPA 🐧 schrieb:>> Der Plan ist folgender:>> Was fur ein Schwachsinn, damit wirst du doch nicht vor deinem Lebensende> fertig, zidem leitet ITO echt schlecht.>> Nimm dünne Drähte (Berylliumbronze, Molybdän, Nickel) eine Reihe> parallel, löte SMD LED dran, und lote eine Reihe Drähte quer drauf,> fertig ist die Matrix, und davon mehrere Schichten für den Wurfel.
Das wäre sicher einfacher. Aber das aus dem Projekt am Ende etwas wird
ist für mich eher nebensächlich.
Ich will einfach ein paar coole neue Sachen Ausprobieren. (Und die
Vacuum Geschichten mal auszuprobieren wäre schon echt interessant).
Weiss zufällig jemand, wo ich günstig eine Vakuumpumpe her bekomme, die
stark genug ist für meine Anwendungszwecke? Es ist erstaunlich schwierig
da was passendes zu finden...
🐧 DPA 🐧 schrieb:> Weiss zufällig jemand, wo ich günstig eine Vakuumpumpe her bekomme, die> stark genug ist für meine Anwendungszwecke? Es ist erstaunlich schwierig> da was passendes zu finden...
Mach meiner Kenntnis reicht für Sputtern keine (doppelstufige)
Drehschieberpumpe bei der man noch mit 500 EUR dabei wäre, sondern man
braucht eine Turbomulekularpumpe womit man eher bei 5000 landet, denn du
brauchst die Drehschieberpumpe als Vorpumpe sowieso und einen Controller
und eine Messeinrichtung wie Pirani.
Und Plastik im Hochvakuum wird so
stark ausgasen, so dass du dein Vakuum gar nicht erreichst, sondern
vielleicht eine kleine Luftblase im Plastik zum zerbersten desselben
führt.
Manche geölten Drehschieberpumpen kommen wohl bis auf 10^⁻3 mbar runter.
Das wird zwar vermutlich für nicht für Sputtering reichen, aber zum
Aufdampfen, für Plasmareinigung und zum Entgasen von Resin müsste das je
eigentlich genug sein, oder?
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