Авторизация
Зарегистрироваться

avatar RSS блога Подписка

Образовательный "робот"-конструктор. Изучаем химические реакции.


Данный обзор о небольшом сборном конструкторе «собери сам», который на выходе дает самодвижущегося «робота» с питанием от соленой воды. Естественно, электричество вырабатывает он в результате химической реакции :) Кому интересно что это, и как подходит для детей — прошу подкат.


Сразу заострю внимание, что это обзор по пункту 18. Соответственно, мне предложили выбрать вещь на обзор бесплатно (включая бесплатную пересылку). Т.е. я получил ее даром, а вам придется выложить звонкую монету — учитывайте это при формировании своего мнения о игрушке.

Причина, побудившая меня выбрать эту игрушку заключается в том, что выбирать очередной квадрокоптер или что-то в этому духе — значит скорее всего повторяться. Тут же у меня есть ребенок, которому это будет интересно и познавательно, и поведение и реакцию которого, на такой набор, хочется проанализировать.
Забегая вперед, в ответ на вопрос — купил бы я себе такой набор отвечу — сейчас — нет. На коробке написано 8+ (относительно возраста) и для ребенка, существенно младше возрастом, большая часть прелести конструктора пройдет мимо. Да и я с ним намучился, но об этом позднее.

Игрушку на обзор Banggood прислал на удивление оперативно. Я никогда у них ничего не покупал, и не знаю, всегда ли они так расторопны, или только для обзора. Меньше 20 дней потребовалось, чтобы посылки дошли.

Упаковка стандартная — пакет даже без пупырки.




Коробка очень большая, для своего содержимого. Ее конечно помяло, но содержимое не пострадало.



Содержимое представляет собой пластиковое литье с детальками (самостоятельно вырежьте),


наномоторчик, две оси с колесиками (на одну насажена шестеренка, ведущая ось)

пакетик с анодами и «прокладками» из нетканого материала (анодов три штуки и прокладок три штуки), пакетик с катодом (air cathode) и пластиковые «мехи» для подачи солевого раствора + два шурупчика для глаз (глаз робота, а не сборщика).

Так же приложена инструкция с неизвестным мне китайским диалектом, но заботливо продублированная на английском. Инструкция подробная, наглядная, но с подводным камнем в области «разведения электролита»


Сразу замечу, что в определенном смысле игрушка одноразовая. Т.е. аноды в результате химической реакции будут растворяться.

Что такое батарейка магниевая
В ней наличествует анод — представленный магниевым стержнем/пластиной, сепаратор — например нетканый материал или даже ткань при определенных размерах батареи и катод — например медная гильза.
В качестве электролита применяется любой солевой раствор, вплоть до мочи.

В нашем случае у нас скорее всего типичная магниево-медная батарейка. Магний — анод, медь решетчатой основы с покрытием (хлорид меди?) — катод. Электролитом нам предлагается использовать раствор хлорида натрия.

Это первичный элемент питания. Удельная энергия относительно невелика — порядка 40Вт/ч на килограмм.
Также среди минусов — затяжное время активации (с чем непосредственно столкнулся я) и нестабильность катода под воздействием влаги и кислорода воздуха.

Ну, и естественно, магний в процессе работы батареи корродирует.
Реакция экзотермическая, сопровождается испарением электролита (при отсутствии герметичности), поэтому и необходимо «докапывать» электролит в нашего робота в процессе эксплуатации.


Запас же анодов всего 3 штуки, и хотя для каждого анода заявлено 4 часа работы, это скорее для идеальных условий. Кроме того, катод тоже разрушается, по крайней мере в данной реализации.

Но не будем забывать, что основная задача данного конструктора — дать ребенку понимание химических процессов протекающих в первичных источниках питания в игровой форме и развить навыки по сборке и наладке механизмов.

Для сборки нам потребуются бокорезы, отвертка крестовая маленькая (подойдет от любого маленького мультитула), напильник или пилка для ногтей (опять же подойдет та, что в мультитуле), соль и вода.


Моему ребенку всего 4+ года, но по крайней мере на начальной стадии энтузиазм был несомненен. :)
Приходится помогать совмещать детали друг с другом, так как садятся они плотно. 8 летний ребенок конечно осилил бы это сам.

Итак, аккуратно бокорезами отделяем детали робота от каркаса, и напильником подтачиваем «хвостики».


У нас всего 8 деталей — платформа, на которую монтируются оси и моторчик, «хребет» на который монтируются «руки» и шея с головой, представляющей из себя гнездо с контактами, в которое устанавливается пенал с батареей.

Устанавливаем оси на платформу, ось с шестеренкой с той стороны где гнездо для моторчика.





Собираем хребет, закрепляя на нем руки (они друг друга разжимают в гнезде, маленькому сборщику будет сложно это сделать).



Хребет насаживаем на крепление в центре платформы.


Замечу, что пластик не очень высокого качества и в точке зажима начинает белеть от посадки/снятия. За этим, как правило, следует характерный «хрусть».


Закрепляем подвижный шарнир и на него насаживаем голову-гнездо.





Отвертка нам потребуется только для того, чтобы вкрутить шурупчики — глаза. Опять же, у четырехлетней девочки это вызвало сложности…


Заводим контакты от моторчика на голову-батарейное гнездо. Их надо немножко прижать, чтобы они как следует сели. Следим за полярностью! )



Устанавливаем моторчик в гнездо.

Далее у нас процесс сбора и активации батареи.

Берем подложку батарейного пенала и кладем на него анод (магниевую пластинку). Затем кладем на нее квадрат нетканого полотна как сепаратор, и кладем катод.


Катод и анод напрямую не должны соприкасаться.
Затем аккуратно прижимаем крышкой пенала и получаем готовый батарейный модуль, который задвигается в «голову» робота




Нужно заметить, что к этому моменту энтузиазм ребенка ослаб. Сказывается малый возраст и сложность с концентрацией на одной задаче, тем более находящейся на грани понимания.

Лирический рассказ о сложностях активации магниевой батареи
Далее последовал грандиозный фейл. Инструкция предписывает развести солевой раствор в пропорции 1 к 5 (1 доля соли на 5 долей воды). Однако, дальше нам сообщается, что подойдет любая концентрация солевого раствора от 20% до 99%, но 20% наиболее эффективна.
Сначала я не заострил на этом внимания. (а между тем 1+5=6 и при такой пропорции мы получаем 16% раствор соли (!))
Ложка соли, 5 ложек воды, после чего набираем в «пипетку» получившийся электролит. Капаем в батарею, выжидаем и… ничего. Либо нет никакой реакции, либо колеса взбрыкивают и успокаиваются.


Беру мультиметр. На контактах батареи 1.5в.

Движения нет. Ребенок начинает скучать, интересная постройка робота превращается в оживленное, но бессмысленное булькание водой. Беру батарейку ААА, запитываю моторчик — работает.
Уже в определенном отчаянии увеличиваю концентрацию соли до состояния что она выпадает горкой на катоде — ноль результата. Напряжение (разница потенциалов) есть, а тока не хватает.


Ааа, вскрытые мозги!!!


Иду в ванную, все смываю, произвожу очистку составляющих батареи:
  • Катод активно промываем водой, избегая касания поверхности пальцами, чтобы не повредить.
  • Нетканый материал тоже хорошо промываем от солевого раствора
  • Старательно промываем от соли анод, иначе он будет ускоренно деградировать.
  • Просушиваем, убираем в пакетики


Кладу все на просушку в расчете что «начав все заново» я как-то обойду какой-то неведомый косяк.
А там дальше Новый Год, салат, салат, еще салат…

Через два дня возвращаюсь к источнику питания. Не хочется же заканчивать отчет фразой «оно не заработало не знаю почему».
Старательно собираю все по схеме. Развожу электролит, на этот раз в пропорции ложка соли на 4 ложки воды пропущенной через обратный осмос. Рядом ставлю солонку по принципу «много не мало».
Заливаю электролит и… все печально, напряжение даже не выходит на стартовые 1.5в.

Задумываюсь, параллельно смотря на последнюю страничку инструкции…
«Доработать напильником» — всплывает у меня в голове.
Снова все промываю, и старательно шлифую от окислов контактную панель магниевого анода, а попутно прохожусь и по всей площади анода.
Собираю, заливаю электролит, задвигаю пенал в гнездо и
Все же она вертится ©.



Робот оживает и шустро шустро рассекает по столу, и по полу, ребенок взвизгивает от восторга и наконец достигнут окончательный результат.


Робот катается достаточно шустро, но тяга невелика, достаточно подьема в несколько градусов, как скорость уменьшается и робот встает.



В инструкции заявлено 15 минут на одной «заправке» электролитом, но видимо, глубина вложенных мною тихонько матерных слов превосходит тленную материю, и робот без устали рассекает по полу под радостные визги ребенка почти 25 минут.
Затем скорость падает, и прямо видно, с каким трудом он катится по полу.
Когда после этого открываем пенал «батареи» мы видим солевой осадок и «ушедший» электролит.


Если мы хотим еще поиграть — капаем электролита, если уже пора передохнуть — разбираем и консервируем по алгоритму под спойлером.

Инструкция для любознательных, снятая на тапок







Что можно сказать в качестве резюме.
Прежде всего, еще раз заостряю ваше внимание, что этот товар по сути — одноразовый (ну если у вас нет склада анодов и катодов под боком). Играть роботом после сборки и без батареи конечно можно, и это будет даже вполне себе гиковская игрушка, но даже если закрепить на нем батарейку и запитать от нее моторчик, отсутствие управления и хрупкость конструкции превращает робота в ломучую пластиковую хреновину.
Т.е. вы сознательно выбросите деньги во имя развлечения ребенка и формирования у него технического взгляда на жизнь. Причем, если у магазина нет скидок на эту игрулю, а у вас там каких-нибудь ненужных пойнтов, цена в рушлях составляет 350р.
Пластик отвечает роли игрушки — близок к одноразовому.
Полноценно активировать батарею оказалось нетривильной задачей, по крайней мере первый раз.
Игрушка требует регулярного аккуратного ТО — после игры надо разобрать батарею, промыть составные части (постаравшись не повредить катод) и подготовить анод к следующему использованию.

Теперь о хорошем — даже 4х летний ребенок был сконцентрирован на сборке с папой почти 30 минут, а потом (когда я все-таки через пару дней добил батарею до работоспособного состояния) взахлеб гонял самоездящего робота 20 минут и продолжил бы, если бы не пора была укладываться спать. Вдумчивый ребенок, лет 8, мог бы на пару часов залипнуть делая игрушку работоспособной, и уж точно после этого в общих чертах понимал «откуда берется ток в этих батарейках» (именно такой вопрос я как-то услышал от барышни лет 25 с дипломом технического вуза).
Сделать такой наглядный материал подручными средствами для среднестатистического горожанина выйдет дороже.

Надеюсь, благодаря обзору, вы сами сможете решить, нужен ли вам такой игровой-обучающий конструктор, или нет.

Спасибо за внимание. Конструктивная критика приветствуется.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Планирую купить +7 Добавить в избранное +36 +58
свернуть развернуть
Комментарии (45)
RSS
+
avatar
+1
А он визжит, если на него кислотой капнуть??
+
avatar
  • Aloha_
  • 06 января 2018, 20:40
+1
Для увеличения мощности (чуть чуть) капать горячий раствор.
+
avatar
  • d_averk
  • 06 января 2018, 20:44
0
Совершенно верно. Но я исходил из того что реакция экзотермическая по идее, и значит температура в точках контакта и так быстро вырастет.
По идее чем теплее изначальный раствор (электролит), тем быстрее он испарится и тем быстрее «робот встанет».
+
avatar
  • Aloha_
  • 06 января 2018, 21:22
+1
Подзабыл химию, но кажется у вас анод просто окисляется и поэтому эффективность падает. Для увеличения токоотдачи уменьшить расстояние между электродами либо увеличить площадь последних. Либо увеличить концентрацию соли в растворе.
+
avatar
  • d_averk
  • 06 января 2018, 21:48
+1
Да с новья не стартовала… видимо окислилось пока ехало
+
avatar
  • dimmm84
  • 06 января 2018, 20:41
+13
«Опять же, у четырехлетней девочки это вызвало сложности… „
Дал бы девочке нормальную отвертку и не было б сложностей.
+
avatar
  • d_averk
  • 06 января 2018, 20:43
0
Отвертку которая у меня нормальная она не может обхватить рукой.
Проблема не в этом.
+
avatar
+3
папа, не останавливайся на дочке, сына надо, с сыном интереснее будет. а дочка пусть в куклы играет. с наступающим Рождеством всех!
+
avatar
  • d_averk
  • 06 января 2018, 21:00
+3
И вас тоже с праздником. Как то хочу чтобы дочь была разнообразно развита ;)
+
avatar
  • akhak
  • 06 января 2018, 20:58
+5
поднял обзор и «закармировал» за то, что занимаетесь с ребенком, а не «на те спиннер — иди развивайся..»
+
avatar
  • d_averk
  • 06 января 2018, 21:10
+11

Мы с ней все делаем вместе )
+
avatar
  • bdos
  • 06 января 2018, 20:59
0
Такой же на солнечных батареях летом был бы интересен
+
avatar
  • d_averk
  • 06 января 2018, 21:02
0
Да, но там немного другое вызвало бы интерес, да и уже рассматривали игрушки на солнечных батареях, а на такое не натыкался
+
avatar
+5
Настенька то как подросла! На маму Олю похожа.
Воспитывай Андрюша доченьку, не трать время на всякую ерунду интернетную. Время быстро пролетит. Не заметишь.
+
avatar
  • d_averk
  • 06 января 2018, 21:16
-3
Вы чьих будете-то, флудить?
+
avatar
  • denM
  • 06 января 2018, 21:10
0
доче нужно типа куклу собрать роботизированную, вот тогда толк будет.
на край портативную индукционнную плиту для кукол.

а так машинки, аккумуляторы и т.п и т.д., ну не её это, не её…
+
avatar
  • bdos
  • 06 января 2018, 21:11
0
танцующий робот есть — довольно интересная игрушка
+
avatar
  • d_averk
  • 06 января 2018, 21:15
+9
Неугасимый шовинизм сексизм какой-то. Киндер, кирхен, кухен. Можно мы, если вы не против, сами с ней решим, что ее, а что не ее?
+
avatar
  • denM
  • 06 января 2018, 21:25
+5
так кто же против то, это вы сами всё написали, но терзают смутные сомнения что папа навязывает ей свои предпочтения. (можете минусовать)
+
avatar
  • d_averk
  • 06 января 2018, 21:29
-1
Я написал, что игрушка рассчитана на 8 лет и в 4 года дается тяжело.
+
avatar
  • koticik
  • 06 января 2018, 21:25
0
Супер спасибо за обзор.
+
avatar
-1
Судя по фоткам дочка левша?
У меня сын тоже, и в классе много детей левшей.
Поколение (дети индиго!)
+
avatar
  • d_averk
  • 06 января 2018, 22:21
0
Есть такое дело. Непонятно почему, но данность…
+
avatar
+1
может имеет смысл сколхозить цинково-медный акк?
+
avatar
  • Aloha_
  • 06 января 2018, 23:39
0
Напряжение с элемента будет всего 1 В. Придется батарею сооружать.
+
avatar
  • d_averk
  • 06 января 2018, 23:45
0
для чего, для многоразовости?
+
avatar
  • AndyBig
  • 07 января 2018, 00:08
+2
основная задача данного конструктора — дать ребенку понимание химических процессов протекающих в первичных источниках питания
Вот это вряд ли :) Для ребенка — это просто игрушка, которую надо собрать и которая ездит если капнуть в нее соленую воду. Про понимание химических процессов — это Вы загнули :)
В образовательных целях этот конструктор был бы интересен на уроках химии у детей постарше, но не в начальных классах :)
+
avatar
  • d_averk
  • 07 января 2018, 00:24
+1
Не вижу смысла дискутировать. Дочь в два года уже уверенно отвечала что электричество берется из генератора.
+
avatar
  • AndyBig
  • 07 января 2018, 00:52
+5
Отвечать что-то и понимать что отвечаешь — разные вещи :)
+
avatar
  • d_averk
  • 07 января 2018, 12:30
+2
Вы правы, но глубина понимания приходит постепенно. Сначала мы понимаем что дает ток, зат5м понимаем что там внутри магнит, затем суть процесса. Главное копать не останавливаясь.
Кстати, забавно что именно подобному процессу посвящен следующий конструктор
+
avatar
  • AndyBig
  • 07 января 2018, 14:14
+2
Все верно, только забыли еще кучку промежуточных вещей — магнитные поля, атомы-электроны, индукция… Далеко не каждый выпускник ВУЗа понимает суть процессов, происходящих в генераторе. Многие ответят «переменное магнитное поле создает в катушках электрический ток», но это не понимание сути, это заученное объяснение. Понимание сути — это когда смогут сказать как и за счет чего именно переменный ток создает это самое электричество, а это понимают очень мало людей даже из технических специалистов :)
Так же и в Вашем утверждении «понимание химических процессов протекающих в первичных источниках питания» содержится слишком оптимистичный прогноз для детей :) Пока ребенок не начнет изучать химию с физикой и не узнает что такое атомы, молекулы, атомарные связи, ионообменные реакции и еще кучу других вещей — сути этих самых процессов в химическом источнике тока он попросту не сможет понять. Поймет разве что как сделана примитивная батарейка, хотя для младшего школьного возраста и это уже очень хорошо :)
+
avatar
  • d_averk
  • 07 января 2018, 14:52
+3
Далеко не каждый выпускник ВУЗа понимает суть процессов, происходящих в генераторе
Это на самом деле ключевое в вашем сообщении.
Мир наш настолько сложен уже и глубок для познания, что практически ни один человек, не связанный с наукой не понимает всей глубины уже известных человечеству процессов.
И это нормально. Важно хотя бы не быть полным дауном в разрезе «переменный ток, это когда то он есть в розетке, то его нет?»

Пока ребенок не начнет изучать химию с физикой и не узнает что такое атомы, молекулы
Мы уже начали изучать.

он попросту не сможет понять.
Вы меня умиляете. Вы мне что хотите доказать — что даун я, или даун у меня ребенок, или такие вещи надо только после окончания школы собирать/изучать, когда ребенок созреет? Ну или просто хочется написать комментарий?

«понимание химических процессов протекающих в первичных источниках питания» — для бытового уровня большинству взрослого населения достаточно знать, что анод из одного материала и катод из другого материала через электролит в результате химической реакции генерируют разность потенциалов. С разрушением, например анода.
И то, 50% взрослых вам сходу этого не ответят.
Поэтому меня устраивает достигнутый уровень понимания. А глубже мы потом повторим, когда с ней добьем электроны.
+
avatar
  • AndyBig
  • 07 января 2018, 15:12
0
Важно хотя бы не быть полным дауном в разрезе «переменный ток, это когда то он есть в розетке, то его нет?»
Не быть дауном важно, не спорю, но с переменным током ведь так все и обстоит :)))
Вы меня умиляете. Вы мне что хотите доказать — что даун я, или даун у меня ребенок
Во-первых я хочу попросить Вас не выхватывать мои фразы из контекста и не отвечать на них по своему надуманному сценарию. А во-вторых, насколько мне известно, непонимание субатомарной (и даже атомарной) физики детьми до среднего-старшего школьного возраста является нормой. Просто потому что они такие вещи еще не изучали и, на мой взгляд, это им совершенно не нужно. Вот когда ребенок начинает получать базовые знания на эту тему в школе — тогда при желании можно и порассказывать ему на более глубоком уровне. Хотя я очень сильно сомневаюсь, что ребенок будет благодарен за это :)
в результате химической реакции генерируют разность потенциалов
И? Где тут «понимание химических процессов»? Это такое же заученное, как и «электричество из генератора».
Да и вообще Вы куда-то глубоко залезли. Я в первом сообщении только заметил, что этот конструктор никакого понимания химических процессов не дает. Ни взрослым, ни тем более детям. Такое понимание дает только изучение химии, начиная с самых основ.
+
avatar
  • d_averk
  • 07 января 2018, 15:43
+2
Хорошо, мне, как говорится проще согласиться, чем объяснить в чем я не согласен.
С моей точки зрения, понимание того что ток в первичном элементе питания возникает из-за химической реакции между анодом и катодом посредством электролита — уже понимание. Своего уровня.

А точнее я написал в резюме:
Вдумчивый ребенок,лет 8, мог бы на пару часов залипнуть делая игрушку работоспособной, и уж точно после этого в общих чертах понимал «откуда берется ток в этих батарейках»

Вы же, настаивая
Во-первых я хочу попросить Вас не выхватывать мои фразы из контекста и не отвечать на них по своему надуманному сценарию.
по сути сами этим занимаетесь.

Не вижу смысла продолжать, уж извините
+
avatar
0
я даже в 3 года не понимал, в 7 и в 12, хотя прочитал уже книги и даже померял ток в розетке
в батарейке он мерялся, а вот в розетке никак не хотел
тогда я никак не понимал, пока в пту не пришло осознание, а потом и ощущение, а спустя еще лет 7 один дед рассказал, что же такое на самом деле электричество и откуда оно берется, а уж на основании этого я стал понимать принцип работы деталей на физическом уровне

сейчас мы на пороге понимания другого электричества, которое не наносит вред живому, как это было до потопа и раньше

у школьников сейчас инторнет в мабилах есть, а в голове у них есть некая абстгакция, что он где-то в воздухе есть, надо только найти какую-то сеть и знать пароль, а что там реально за этим стоит — они понятия не имеют (как и остальные 95%)
+
avatar
  • skif31
  • 07 января 2018, 03:07
-3
Для активации нужно было замкнуть накоротко электроды минуты на 3. А не танцевать с бубном Проверено.
Батарейка от этого не разрядилась бы, так как в начальный момент ток очень маленький.

За то что автор всех ввёл в заблуждение и за сделанное его РУКАМИ ставлю минус. А вот дочка у него хорошая :)

+
avatar
  • d_averk
  • 07 января 2018, 12:33
+4
В чем я ввел в заблуждение? 0_о и причем тут цинк?
Заявлено прямо, что анод — магний!
А запрет на прямое замыкание прямо прописан в инструкции. Я не могу в обозрении присланного товара заниматься самодеятельностью, пока не добьюсь работоспосоьбности ПО ИНСТРУКЦИИ которой будут пользоваться другие сборщики, поэтому МИНУС ВАМ.
+
avatar
  • Rokko
  • 07 января 2018, 13:50
+1
И даже тут умники найдутся. Надо быть проще. Этого всего лишь игрушка а не атомная станция.
+
avatar
0
картинка наглядно демонстрирует, что ток течет по одному проводу
я ее использовал для поста у себя в бложике, уж больно хорошая картинка
+
avatar
  • d_averk
  • 07 января 2018, 15:03
+3
Во первых, у нас тут анод — совершенно точно не медь. или медь у нас стала серебристым металлом, легко крошащимся?
Во вторых:

Стандартный потенциал цинкового электрода — 0,76 В, а медного — 0,34 В. Напряжение полученного элемента будет равно 0,34 — (-0,76) = 1,1 В.



Резюме:
Двоечник. Но любящий ставить минусы другим.
+
avatar
0
Спасибо за отличное резюме обзора. Все по существу.
+
avatar
+1
Отличная игрушка и собрать самому можно и результат проверить. А мы с сыном на сборные модели подсели теперь время вместе убиваем www.zvezda.org.ru/catalog/tehnika-1-35

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.