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Et si je fabriquais mon horloge à eau !
L'idée de cette réalisation est de construire soi-même cette horloge avec des matériaux de récupération et, de comprendre le principe de fonctionnement.
Et puis quel plaisir de faire un objet utilitaire et écolo de ses propres mains, c'est très éducatif pour vos enfants, quand vos amis viendront chez vous et verront votre réalisation, ils seront épatés...
Vous pouvez aussi personnaliser tout l'ensemble, avec des objets de récupération pour confectionner l'horloge.
Ci-dessous, l'horloge à eau que nous allons construire ensemble.
J'ai crée celle-ci pour les élèves d'une école primaire, donc purement pédagogique, aucune déco particulière sur ce modèle.
En bas de l'article, vous pouvez voir la pendule entièrement personnalisée que j'ai fabriqué pour Tyvie, elle est hybride et elle fonctionne avec la pile à eau et un mini capteur solaire, car cette pendule analogique demande plus d"énergie...Elle dispose aussi d'un chargeur intégré, situé à l'arrière de la pendule pour une pile LR6 (recharge en quelques heures).
Le matériel de base pour fabriquer une pile à eau.
une électrode en cuivre,(l'anode qui est l'électrode positive) et une électrode en zinc ( la cathode qui est l'électrode négative), un récipient en verre ou en plastique, un circuit qui est dans notre cas: une petite pendule digitale, et de l'eau qui ne doit pas être trop douce. Cette pile va fournir environ 0,8 volts donc il faudra en faire une seconde que l'on connectera en série avec la première pour obtenir la tension de 1,5 volts, ce qui suffit pour alimenter une petite horloge à cristaux liquides pendant plusieurs mois.
Si l'on souhaite alimenter une horloge un peut plus gourmande en énergie telle qu'une horloge à cristaux liquides plus grande comme le modèle proposé dans cet article ou, une horloge quartz à aiguilles, il faudra augmenter le nombre de groupes de 2 piles cité ci-dessus, que l'on branchera en parallèle pour augmenter cette fois-ci l'intensité du courant. Pour l'horloge présenté dans cet article, il faut 2 groupes (de 2 piles en série) branchés en parallèle, Pour une petite horloge analogique à aiguilles il faut 4 groupes (de 2 piles en série) branchés en parallèles.
Comment ça fonctionne ?
les réactions au niveau des électrodes fournissent des charges qui permettent à la batterie de produire un courant électrique pendant de longues périodes. La lame de cuivre attire les électrons libérés par la lame de zinc. Ces électrons passent par les fils du circuit externe (l'horloge). Comme le cuivre reçoit des électrons, des ions libres positifs de l’électrolyte viennent se fixer sur l’électrode pour équilibrer les charges. Les cations présents dans l’électrolyte (Cu2+) sont attirés par l’électrode de cuivre chargée négativement, où ils reçoivent deux électrons et deviennent neutres en se déposant sur l’électrode sous forme de métal. Les cations zinc (Zn2+) se déplacent dans l'eau. Pour chaque atome de cuivre qui se dépose sur l’électrode, un atome de zinc est passé en solution, libérant deux électrons dans le circuit et cède deux charges à son électrode.
Maintenant que nous connaissons le principe, passons aux travaux pratiques...
Le matériel, les outils, les plans pour réaliser cette pendule à eau.
Photo n°1
Le matériel.
-Pour les électrodes plusieurs solutions, la plus simple des clous en zinc et des clous en cuivre, seconde solution: des lamelles de cuivre et de zinc, c'est cette dernière que j'ai adopté pour confectionner mes piles (voir ci-dessus, sur la photo n°1 à droite)
-les récipients, des pots en verres d'alimentation pour les bébés( c'est ce que j'ai utilisé) ou des petits pots de miel en verre etc...
-Pour tenir l'ensemble 2 planches de bois de Long=30 cm larg= 8 cm, épaisseur=1 cm, qui seront reliées par 4 vis cachées par des petits tubes plastiques.
-Des joints d'étanchéité (diamètre égale à l'ouverture des pots) qui seront placés entre les pots et la planche de bois supérieure. Vous pouvez aussi faire vos joints vous même avec une vieille chambre à air.
-Du verni qui sera appliqué sur le bois, 5 cm de tube plastique de diamètre 1,6 cm pour faire les 4 orifices de remplissage en eau des piles.
-4 bouchons qui s'adapteront sur les 4 tubes de remplissage des réservoirs, si vous ne trouvez pas de bouchons rigides, mettez des bouchons de liège.
-Une petite pendule digitale ou une pendule à aiguilles quartz (si vous avez choisi de mettre 4 groupes de piles). Si vous n'en possédez pas, vous pouvez trouver ce genre de pendule dans les magasins de matériel électronique comme Conrad Electronic par exemple...
Les outils.
Une scie, un pinceau, papier à poncer, une perceuse avec les forets cités plus bas, des tournevis, un fer à souder, de l'étain pour les soudures.
Au travail !!!!
Le modèle présenté ci-dessous est destiné pour une l'école, donc pas de déco particulière, le but est purement pédagogique, en démontrant le fonctionnement.
-Prendre la planche de bois qui est destinée au dessus de la pile, poser les 4 pots côté ouvert sur celle ci, centrer le tout et tracer au crayon le tour de ces 4 pots voir photo n° 2. Après avoir enlevé ceux-ci, tracer une ligne médiane voir photo n° 3. Tracer sur celle-ci les 8 futurs trous qui recevront les électrodes, à 5 millimètres des bords de pots, ensuite toujours sur la ligne médiane tracer les trous de remplissage en eau, au centre de chaque pot voir photo n°4
Photo N°2
photo N°3
Photo N°4
-Percer les trous des électrodes avec un diamètre légèrement plus petit que les clous cuivre et zinc, percer les trous de remplissage avec un foret de diamètre 16.
-En suivant l'exemple de la photo n° 5, tracer sur les 2 planches, et percer avec un foret de diamètre 5, les trous qui serviront à l'assemblage de celle-ci.
-Passer deux couches d'huile de lin ou de vernis sur les 2 planches, après séchage mettre les clous zinc et cuivre en force en les plaçant suivant la photo n° 6.
-Couper le tube en PVC de 16 en 4 longueurs équivalentes à l'épaisseur de la planche et du joint + 5 millimètres et, enfoncer les dans les 4 trous de remplissage en laissant dépasser 5 mm sur le dessus, voir photo n°6.
Ensuite souder à l'étain les fils de connections sur les électrodes, en suivant les indications de la photo n° 7.
Photo n° 5
Photo n° 6
Photo n°7
-Assembler le tout suivant la photo n°9 , en vous servant des 4 vis, que vous pouvez cacher à l'aide de petits tubes dont la longueur est équivalente à la hauteur des pots + joint, ne pas oublier de placer les joints d'étanchéité entre les ouvertures des pots et la planche du dessus. voir la photo n°8.
-Connecter une pendule digitale ou une pendule à quartz à aiguilles (si vous avez choisi la pile 4 éléments) en veillant à bien brancher le plus (+) et le moins (-) de la pile sur les bornes correspondantes de l'horloge.
-Remplissez d'eau chaque récipient à 5 millimètres du bord des pots, et quelques secondes plus tard , l'horloge fonctionnera pour quelques mois...
-Quand l'horloge faiblira, il suffira tout simplement de changer l'eau...
Photo n°8
Photo n° 9
Ci-dessous la pile 4 groupes pour la pendule de Tyvie , elle est fabriquée entièrement avec des matériaux de récupération
( teck de récupération)
Ci-dessous la pendule de Tyvie terminée, elle est très contente du résultat ! Idem tout provient de la récupération...
Un bout de tôle noire, le capteur solaire et la partie électronique d'une petite balise de jardin, un CD, quelques petits stickers pour décorer ce CD, un mécanisme d'horloge récupéré, et beaucoup de patience et de minutie.
La partie pile est facilement dissociable de l'horloge sur son socle (2 vis), pour ne fonctionner qu'au solaire par exemple...A noter que cette pendule a une fonction supplémentaire, le système peut recharger une pile LR6 en quelques heures ( le chargeur est à l'arrière)
Arrière de l'horloge.
La prochaine pendule qui est en cours de réalisation sera miniaturisée au maximum....
Vous pouvez aussi voir cet article sur mon site JE VEUX SAUVER LA PLANETE
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BRAVO Mac Giver !
merci petite araignée !
Superbe article ... y'a plus qu'à se mettre au boulot pour faire la même ! J'ai hâte de voir le résultat en vrai :D tu es tout simplement génial !
super, génial je sent que je vais en faire une merci beaucoup pour ce super tutoriel
super invention, comme je vous le disez déposer donc 1 brevet, cette horloge sera peut être réétudiée et commercialisée 1 jour... du bon en tout cas dans cette démarche d'éviter les piles !! bonne continuation !
bonjour! merrci pour vos gentils commentaires, je peut vous assurer que les enfants sont très intéressés par la construction de cette horloge, j'ai eu les commentaires d'une dizaine de petits, qui embêtent maintenant les parents pour commencer tout de suite... :-)
super! m'autorises tu à faire suivre cet article à des amies instit'? elles voudront peut être mettre cela en place dans leurs classes pour étudier tout plein de sujets de manière ludique ;-)
Bonjour Misschoco! avec plaisir! moi j'ai le modèle présenté ci-dessus( pas celle à tyvie) qui a déjà été faire un tour à l'école primaire de mon village. je l'ai faite pour les enfants cette notice...