做法公開:讓你以極低的價格擁有一個青空燈

做法公開:讓你以極低的價格擁有一個青空燈

不是最近一直在研究青空燈嗎?很多的粉絲也在問到哪裡可以買到iN設計的青空燈。

不過,技術上的成功和商業上的運作是兩碼事,很多廠商覺得青空燈或者說是利用瑞利散射效應的面板燈具是一個利潤豐厚的市場,更願意把低成本的東西賣高價割一茬韭菜。這樣的事情就有違於當初在做這個燈的初衷了。

所以一直也沒有給大家公布這些工廠的名字,和購買渠道。

其實如果量產了,現在一個60X30厘米口徑的青空燈面板的成本只有32元,而且還是價格比較高的亞克力面板,再做成低價的聚乙烯面板,價格甚至可以低到十幾塊錢甚至幾塊錢。加上外殼和燈光組建,一個60X30的瑞利散射燈的成本不會超過150元,而賣到300塊就已經是有100%的利潤率了。這也是iN所期待的最高價格了。

只不過目前市面上銷售的真正地利用瑞利散射的燈具都是上千元。在利潤的下雖然iN談了幾家廠商,但廠商都不願意把燈具的最終售價降低下來,因此還是徹底的開源這個面板的製作方式吧。希望讓大家能夠DIY。

最近iN也在配方上做了一些調整,終於也可以在家裡直接做出來。公布的配方和設計希望大家非商業用途使用

之前的方案中利用了乙*、鹽酸、甲苯等被管制的化學品,不適合大家DIY,也就沒有給大家公布配方。這次的配方調整了一下,可以完全用可以在民用市場買到的化學品來進行製作。

瑞利散射效應板需要讓不透光的顆粒均勻地散布在透明介質中。目前大家都在使用5納米的二氧化鈦進行瑞利散射板的製作。其中的關鍵難度就是二氧化鈦是一種無機物顆粒,在水中可以很好地分散,但是在有機物中就會由於其不相溶的特性造成二氧化鈦顆粒的團聚。團聚的二氧化鈦顆粒也就失去了瑞利散射的特性。

關鍵的技術難點也就是讓二氧化鈦具備親油性。

要做到這一點,就需要讓二氧化鈦的分子“掛上”親油的官能團。太專業的化學說法咱們就不再上化學課了。直接說出做法和檢驗方式。

製作的中間體是異丙醇,這個東西經常會被用水稀釋到50%做擦眼鏡的清潔液,70%的異丙醇是用來替代酒精做的。它的特性就是和水性油性液體都可以很好地互溶,二氧化鈦在異丙醇中有很好的分散效果。

STEP 1 :分散

將1克銳鈦型5納米二氧化鈦加入到30毫升化學純異丙醇中混合,在混合液中再加入5毫升的KH-560偶聯劑,將混合液放到超聲波清洗機裏面進行震蕩1小時。

超聲波清洗機這個東西基本上大家都在家裡用來清洗眼鏡和,一台小的夠用的超聲波清洗機價格也就是幾十塊錢。屬於設備成本,在製作過程中並不會損耗。

KH-560是一種硅烷偶聯劑,它的官能團在接觸到二氧化鈦到氧原子后可以對二氧化鈦進行修飾

從而讓二氧化鈦具備穩定的親油性。

STEP 2:將超聲波震蕩后的混合液體再加入25毫升的KH-560偶聯劑,放在加熱攪拌機中進行攪拌。

加熱攪拌機是屬於一種化學實驗室的設備,家裡基本上不會備,這個得買,大約的價格是200多塊錢。

設置加熱攪拌機溫度為85度,轉速為每分鐘800轉,持續攪拌3個小時。這個過程就是讓偶聯劑能夠在合適的溫度下充分地和混合液中的二氧化鈦進行結合。而過量的異丙醇其實就充當了一個拉大二氧化碳顆粒之間距離的介質。

STEP 3:蒸發

當反應充分進行之後,異丙醇就在溶液中沒有作用了,這時候將加溫攪拌器的溫度設置為95度,轉速降低到每分鐘200轉,持續加熱蒸發掉溶液中的異丙醇。這個過程注意通風。

在蒸發過程中,你會發現瓶中的溶液迅速變少,當溶液剩餘量小於10毫升的時候,偶聯的二氧化鈦就已經做好了。

這種二氧化鈦具有強烈的親油特性,可以在有機物內迅速擴散。

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例如,將之滴入到我們經常做膠的環氧樹脂B劑裏面:

你會發現二氧化鈦液滴在B劑裏面迅速的擴散消失,這是檢驗你活化對親油二氧化鈦的一個及其簡單的驗證方法。

在100毫升的環氧樹脂B劑中只加入兩滴活化后的二氧化鈦

在光線下溶液就已經明顯的偏藍了。

STEP 4:環氧樹脂調配

在家裡製作的情況下一般就是使用環氧樹脂來製作瑞利散射板。調配好環氧樹脂之後,環氧樹脂是透明的。這時候你用一個光源在環氧樹脂後面照射。

你會看到燈光的顏色是光源本色。逐滴的加入活化后的二氧化鈦,並均勻攪拌,漸漸的你就會看到燈光的顏色變為黃色甚至紅色。

而環氧樹脂大部分區域開始呈現出藍色,這就證明在環氧樹脂內部發生了瑞利散射效應。

這時候,你就可以用調配好的環氧樹脂來澆築面板了。

STEP 5:面板製作

一般在家裡澆鑄環氧樹脂面板,我們可以先製作一個有機玻璃的框架,在框架內進行澆鑄。

在過程中你可以嘗試製作不同濃度的小樣。然後結合你向一定量的環氧樹脂中滴入的二氧化鈦液滴數,來計算出你最終要製作的面板二氧化鈦加入量。當然了,如果是面板生產,就可以使用科學計量法來進行更精確的量化。

在等待一段時間后,這些環氧樹脂的面板就會固化,然後就可以上燈測試了。

選出一個合適的濃度比例就可以最終澆鑄出你想要的尺寸的面板了。

成本:

整體上這樣製作青空燈面板的成本很低,經過iN的測試,一克二氧化鈦經過活化后可以製作4mm厚度的瑞利散射板大約1.3平米,一個青空燈如果自己製作成本可以限制在300塊以內。

對於小面積的青空燈製作,沒有必要採用iN之前那種大型反射體來獲得平行光。

利用一個燈條裝在面板側面,向上垂直發光,再利用一個小的條狀反光鏡,就可以照亮整個面板,由於現在的LED燈條基本上都是有發光角度的,可以在左右高度上就可以實現整個青空燈面板的照射了。

所以如果等廠商來割韭菜,不如有動手能力的粉絲來自己製作一個青空燈嘍。

作者聲明本文無利益相關,歡迎值友理性交流,和諧討論~

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