Как сделать лазерные мечи

Световой меч Джедаев (Оби Вана Кеноби, Йоды, Дарт Вейдера) – как сделать своими руками настоящее лазерное оружие

Сделайте несколько замечательных световых мечей не дороже пяти долларов за штуку! Пошаговая инструкция как сделать световой меч своими руками.

Метод, который здесь описывается, позволяет собрать настоящий световой меч при минимальных затратах и отличается простотой изготовления.

Дочитайте статью до конца, и вы научитесь делать превосходные лазерные мечи Джедая!

Шаг 1: Они светятся!

Эти мечи хорошо светятся в полутемной комнате (первое фото), а в абсолютно темном помещении они выглядят потрясающе, особенно, если смотреть на них под углом (второе фото)!

Прежде, чем приступать к изготовлению, вы должны знать, что основным недостатком этих самодельных световых мечей является то, что их лезвия достаточно хрупкие.

Такое оружие, естественно, не годится для тяжелых сражений! Лезвия будут сгибаться и складываться, если ударять ими слишком сильно.

Тем не менее, они прекрасно подойдут вам для игр с вашими детьми, а также вы можете представить себя Джедаем.

Ну что же, начнем!

Шаг 2: Материалы

Материалы, необходимые для изготовления мечей:

  • Прозрачные пластиковые футляры от люминесцентных ламп. Лампы продаются в магазинах товаров для дома. Вам потребуется размер Т8. Из футляров будут сделаны клинки мечей.
  • Альтернативным вариантом для изготовления клинка будет использование цветных защитных футляров, которые продаются на Amazon. Выглядят они неплохо. Только не забудьте, что вам нужен размер Т8.
  • Маленькие 9-светодиодные фонарики. Вам нужны вот такие.
  • Картонная трубка, которая подходит по диаметру как к фонарику, так и к пластмассовому футляру. Подробнее об этом – на следующем шаге.
  • Трубопроводная лента (черная, серебряная, золотая и обычная серая).
  • Изоляционная лента.
  • Оберточная бумага.
  • Клей-лак Mod Podge.

Основные инструменты, которые вам понадобятся:

  • Разметочный коврик и прозрачная линейка (показаны на последнем фото).
  • Перочинный нож.

После подсчетов стоимости всех материалов, выходит, что один меч будет стоить около 5 долларов. Совсем не плохо!

Шаг 3: Картонные трубки

Картонные трубки, в которые упакованы пластиковые футляры, имеют идеальный размер для изготовления рукоятки светового меча. И фонарь, и футляр легко вставляются в такую трубку с небольшим зазором.

Длина одной трубки – 760 мм. Разрежьте трубки на 4 части, по 190 мм.

Если вы не сможете подобрать такие трубки из картона или другого материала, то вы можете сами изготовить их из бумаги, как описано в следующем шаге.

Шаг 4: Изготавливаем простые картонные трубки

Вот как можно самим сделать картонную трубку.

Возьмите полосу коричневой оберточной бумаги размером 200*800. Разложите ее на ровной поверхности и нанесите на одну сторону клей так, как показано на фотографиях. Плотно скатайте ее с помощью куска трубы ПВХ диаметром 25 мм. Обратите внимание, что небольшая начальная область листа не намазывается клеем, чтобы бумага не прилипала к трубе ПВХ.

Затем выньте ПВХ трубу из картонной трубки и просушите ее. Можете попробовать сделать спирально намотанные трубки, но это будет уже излишне для этого проекта.

Получившаяся труба имеет немного больший диаметр, чем пластиковый футляр и фонарик, но она отлично подойдет для изготовления меча.

Шаг 5: Устанавливаем фонари

С одного конца трубок вставляются фонарики так, чтобы откручивающаяся крышка для установки батарей могла свободно откручиваться.

Для того, чтобы фонари плотно вставлялись в картонные трубки, оберните их корпуса трубопроводной лентой. Затем вставьте фонари в трубки и зафиксируйте небольшим количеством термо-клея.

Шаг 6: Режем пластиковые футляры

Длина пластиковых трубок должна быть около 900 мм. Отмерьте необходимую длину, намотайте на отмеченное место липкую ленту, и отрежьте трубку по краю ленты перочинным ножом.

Шаг 7: Красим и шлифуем клинки

Лучший способ окраски прозрачных футляров – это покрасить их перманентными маркерами. Это дешево и имеется возможность окраски материала в широкий спектр цветов. Правда такая работа немного утомительна.

Для того, чтобы свет от фонаря рассеивался, отшлифуйте пластиковые трубки наждачной бумагой зернистостью 220.

Применив отражатель на конце трубки (описание в следующем шаге), получается хорошо рассеянный цветной свет.

Шаг 8: Добавляем отражатели

Футляры для ламп имеют черные пластиковые заглушки. Сделаем из них отражатели, которые будут помогать рассеивать свет по трубкам.

Натяните кусок серебряной клейкой ленты на внутреннюю часть заглушки и аккуратно обрежьте, чтобы ее можно было вставить обратно в футляр.

После вставки заглушки, закрепите ее черной клейкой лентой шириной 20 мм (см. фото).

Шаг 9: Соединяем рукоятки с пластиковыми клинками

Перед вставкой клинков в картонные трубки, намотайте на них немного клейкой ленты, чтобы они вошли вплотную.

Если хотите, чтобы мечи были разборными, не фиксируйте ничем клинки в рукоятках.

Толщину намотки липкой ленты на футляры нужно будет подобрать экспериментально для каждого экземпляра меча отдельно.

Шаг 10: Световой меч № 1: Куай-Гон Джинн

Сделаем восемь различных мечей. Пять из них изготовим по образу световых мечей персонажей из известной всем саги, а для трех придумаем свой дизайн.

На данных фотографиях представлен меч Куай-Гон Джинна.

Рукоятки украшаются простым приклеиванием скотча. Для создания выступов и колец, используется изоляционная лента, двусторонний скотч, пуговицы, пенопласт и другие прокладки.

Как только рисунок на рукоятке будет готов, покройте ее клеем-лаком Mod Podge. Клей создаст пластичное покрытие, которое предотвратит отслоение клейкой ленты и вставок. Это не обязательный шаг, но настоятельно рекомендуемый. Лаковое покрытие значительно увеличит срок службы рукоятки.

Шаг 11: Световой меч № 2: Мейс Винду

У Мейс Винду светлый меч с фиолетовым клинком и золотым обрамлением.

Вначале оберните ручку серебряной липкой лентой, а затем добавьте детали из золотистой ленты и черной изоленты. Чтобы сделать тонкие колечки на ручке, полоски для этих колец вырежьте из ленты с помощью перочинного ножа. Для этого положите полосу ленты на режущий коврик и, приложив линейку, обрежьте необходимую ширину.

Шаг 12: Световой меч № 3: Оби-Ван Кеноби

Ручка этого меча выглядит очень классно. Чтобы сделать рельефные чередующиеся полосы, используйте семь колец из пенопластовых лент, а затем прорежьте канавки.

Наматывайте ленту не очень туго, т.к. слишком большое давление может раздавить картонную трубку. Так что ленту мотайте легко и без натяга.

Шаг 13: Световой меч № 4: Дарт Вейдер

Классический световой меч.

Покройте ручку серебряной липкой лентой. Полосы сделайте из черной изоленты и пенопластовых лент. Скошенный край ручки разметьте на глаз, а затем отрежьте перочинным ножом.

Шаг 14: Световой меч № 5: Темный меч

Это световой меч с черным клинком. Клинок окрашивается черным маркером, а после шлифовки его цвет становится серым.

Меч имеет простую и достаточно скучную рукоятку. Дизайнеры из Звездных Войн вряд ли одобрили такой инструмент.

Шаг 15: Световой меч № 6: Желтый меч

Меч с клинком желтого цвета и овальным оформлением рукоятки. Сначала оберните ручку черной лентой, затем поверх нее добавьте серебряные детали.

Сделайте золотые вставки на обоих концах, а также на кнопке рукоятки. Такой дизайн, в отличии от предыдущего, более правдоподобен.

Шаг 16: Световой меч № 7: Белый меч

Этот световой меч немного напоминает меч Оби-Вана с хромированными кольцами на конце рукоятки.

Вообще-то не существует никаких правил при создании ваших собственных световых мечей, поэтому экспериментируйте и придумывайте собственные дизайны.

Если рукоятка меча будет содержать слишком много деталей или, наоборот, слишком мало, то получится соответственно либо грубый и пафосный меч, либо скучный и простой.

Шаг 17: Бонусный световой меч: ультра-легкий меч мастера Йоды

Так как вы обрезали прозрачные футляры с длины 1200 мм до длины 900 мм, у вас осталась куча маленьких отрезков.

Это простая версия меча мастера Йоды.

Этот меч не имеет съемного клинка и изготавливается в течение 30 минут. Если у вас не хватает времени на изготовление длинного светового меча, сделайте по-быстрому такой, небольшой.

Клинок изготовьте точно так же, как и в предыдущих шагах, но вместо того, чтобы делать рукоятку, просто вдавите фонарик в конец футляра. Среднюю, тонкую часть фонарика обмотайте скотчем, пока ее диаметр не сравняется с краями. Затем добавляйте декоративные слои.

Все очень просто! Это можно продолжать бесконечно. Чем больше вы делаете, тем круче у вас будет получаться!

Шаг 18: Да прибудет с тобой сила!

Ну вот, у вас, ваших родственников и друзей теперь есть несколько классных световых мечей, с которыми можно играть.

Придумайте и сделайте мечи своего собственного и неповторимого дизайна.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Новая надежда: как создать световой меч?

Элегантное оружие… более цивилизованной эпохи. Так световой меч представили зрителям порядка 40 лет назад. Будучи неизменным элементом антуража любого джедая, светящийся меч тысячелетиями хранился в галактической республике. Вместе с первым появлением на публике в 1977 году, когда вышел первый фильм «Звездные войны», характерное гудение светового меча и эпическая битва между Дартом Вейдером и Оби-Ван Кеноби надолго остались в памяти зрителей. Старший ученый лаборатории Ферми прорабатывает реальные варианты воплощения светового меча в жизнь. И, как рассказывает Дон Линкольн, он обязательно появится.

Построить световой меч

Учитывая влияние франшизы «Звездных войн» на общество, было неизбежным появление сегмента общества, который хотел сделать световой меч и даже с ним тренироваться. Но какая технология могла бы лечь в его основу? Отсюда начались первые попытки обратной разработки этого устройства. Обратная разработка, в этом контексте, это мышление о том, как это возможно сделать… а не построить один такой меч.

Признайте, было бы неплохо заполучить такой меч в подарок к Новому году. Но «Звездные войны», как ни крути, это научная фантастика. Что бы могли сделать ученые и инженеры, чтобы построить такой меч (на экране он, конечно, прекрасен, но ограничить луч лазера таким образом практически невозможно).

Учитывая название и внешний вид, возникает первая очевидная мысль: наверное, эти световые мечи включают какой-то тип лазера. Но эту гипотезу легко исключить. Лазеры не имеют фиксированную длину, что легко проверить с помощью простой лазерной указки. Кроме того, если свет каким-то образом не рассеивается, лазерный луч по сути невидим. Ни одна из этих характеристик не описывает наш меч.

Плазменные лезвия?

Более реалистичной технологией будет плазма. Такой материал создается после выбивания электронов у атомов газа, в процессе так называемой ионизации. Плазма — четвертое состояние вещества, после хорошо известных твердого, жидкого и газообразного. Примеры плазмы вы тоже в своей жизни видели и немало. Свечение флуоресцентного света — плазма, неоновые огни — тоже.

Эта плазма кажется весьма холодной, поскольку можно потрогать трубку и не обжечь пальцы. Но обычно плазма горячая, с температурой в несколько тысяч градусов. Однако плотность газа во флуоресцентной световой трубе настолько низкая, что даже при высокой температуре общее количество энергии тепла очень низкое. Дополнительная сложность в том, что электроны в плазме имеют энергию значительно выше, чем ионизированные атомы, из которых эти электроны вышли. Тепловая энергия чашки кофе (температура которой намного ниже) значительно выше энергии, заключенной во флуоресцентном свете.

Читайте также:  Как сделать полосатое мыло

Некоторая плазма, впрочем, вырабатывает существенное тепло. В плазмотронах. Принцип их работы такой, как у лампочки, но с большим количеством электрического тока. Есть много способов сделать плазмотрон, но самый простой включает два электрода и проводящий материал, обычно газ вроде кислорода, азота или чего-то типа. Высокое напряжение на электродах ионизирует газ, превращая его в плазму.

Итак, плазмотроны могут генерировать области сильного тепла, но требуют огромного количества электрического тока, а световые мечи, похоже, не в силах обеспечить такой ток. Может быть, тогда световые мечи — просто трубки со сверхгорячей плазмой? Тоже нет, поскольку плазма выступает в качестве горячего газа, который расширяется и остывает, подобно обычному огню (который тоже часто бывает плазмой хотя бы в силу того, что светится). Таким образом, если плазма будет лежать в основе светового меча, ее нужно будет в чем-то удерживать.

К счастью, такой механизм есть. Плазмой, состоящей из заряженных частиц (с высокой скоростью), можно управлять магнитными полями. На самом деле, ряд наиболее перспективных технологий, связанных с ядерным синтезом, используют магнитные поля для удержания плазмы. Температура и общая энергия, заключенные в синтезируемой плазме, настолько высоки, что расплавили бы даже содержащий их металлический сосуд.

Возможно, световым мечам подойдет. Сильные магнитные поля вкупе со сверхгорячей и плотной плазмой предлагают возможный способ создать световой меч. Но мы еще не закончили.

Если мы возьмем две трубки с плазмой, которые удерживаются магнитно, они будут проходить друг друга насквозь… никаких эпичных дуэлей не будет. Поэтому нам нужно выяснить, как сделать у мечей твердое ядро. И материал, из которых оно будет состоять, должен быть устойчив к высоким температурам.

Возможно, подойдет керамика, которая может подвергаться воздействию высоких температур без плавления, размягчения или искривления. Но у твердого керамического ядра есть проблема: когда джедай не пользуется мечом, тот свисает у него с пояса, а рукоять в длину 20-25 сантиметров. Керамическое ядро должно выпрыгивать из рукоятки, как черт из табакерки.

Грубая сила

В «Звездных войнах: Эпизод I — Скрытая угроза» Квай-Гон Джинн вставляет свой световой меч в тяжелую дверь, сначала делая глубокий разрез, а затем просто ее расплавляя. Если взглянуть на эту последовательность и предположить, что дверь стальная, учесть время, затраченное на нагрев и плавку металла, можно подсчитать энергию, которой должен обладать такой меч. Выходит где-то 20 мегаватт. Учитывая средний расход бытовой электросети — примерно 1,4 киловатта — одним световым мечом можно запитать 14 000 обычных домов, пока не иссякнет батарея.

Источник питания такой плотности явно выходит за пределы современных технологий, но, возможно, мы можем допустить, что джедаи знают какой-то секрет. В конце концов, они путешествуют быстрее скорости света.

Но есть физическая проблема. Такая энергия подразумевает, что плазма будет невероятно горячей и на расстоянии всего нескольких дюймов от руки владельца меча. И это тепло будет излучаться в форме инфракрасного излучения. Рука джедая должна мгновенно обуглиться. Значит, какая-нибудь сила должна удерживать тепло. И опять же, лезвия мечей используют оптические длины волн, поэтому силовое поле должно удерживать инфракрасное излучение, но пропускать видимое.

Такие технические исследования неизбежно приводят к необходимости неизвестных технологий. Но мы хотя бы можем просто сказать, что световой меч состоит из некоторого рода концентрированной энергии, заключенной в силовом поле.

Память подсказывает, как Майкл Окуда, технический консультант франшизы «Звездный путь», объяснил новую технологию, которая сделала возможными транспортеры. Он сказал, там были «компенсаторы Гейзенберга», предположительно необходимые для исправления проблем, вызванных принципом неопределенности Гейзенберга. Это знаменитый квантово-механический принцип, согласно которому вы не можете одновременно знать с высокой точностью местоположение и скорость частицы. Поскольку человек состоит из множества частиц (атомов и их составляющих), если вы когда-либо попытаетесь просканировать кого-нибудь, чтобы выяснить местоположение всех его атомов, вы не сможете точно измерить их положение и движение. А значит, когда попытаетесь пересобрать кого-нибудь, не сможете точно собрать протоны, нейтроны и электроны воедино. На глубоком и фундаментальном физическом уровне, принцип неопределенности Гейзенберга говорит, что такие транспортеры невозможны. Но кто такой Гейзенберг для создателей «Звездного пути»? Когда журналисты Time спросили, как работает такое устройство, они ответили «очень хорошо, спасибо».

Тем не менее было интересно узнать, насколько близка современная наука к созданию знаковой научно-фантастической технологии. В случае со световым мечом, лучшее, на что способны современные технологии, это плазменное оружие, заключенное в магнитном поле. Да, еще у него будет керамическая сердцевина, использующая очень плотный источник энергии, а также силовое поле, которое блокирует инфракрасное, но не видимое излучение. Тьфу, раз плюнуть.

Осталось спросить инженеров, насколько сложно будет все это сделать. Но они ведь смогут, правда?

Можно ли создать световой меч?

В преддверии премьеры фильма “Звёздные войны: Пробуждение Силы” я решил выкатить статью на полтора Азара с мыслями о том, насколько реально создать настоящий световой меч.

Плох тот поклонник «Звездных Войн», что не хотел бы владеть световым мечом. Если верить играм и фильмам, в умелых руках он делает бойца непобедимым при минимальной экипировке. Недаром световой меч получил от Оби-Вана эпитет «элегантного оружия цивилизованных времен». Каждый раз, возвращаясь из уютных объятий вымышленного фантастического мира в мир реальный, хочется утащить с собой немного «Звездных войн», и, казалось бы, световой меч был бы отличным сувениром. Но возможно ли реализовать этот гаджет в нашем времени и в нашей галактике с теми законами физики, по которым мы живем? И если да, то, какие технологии для этого нужны? Постараюсь ответить на эти вопросы.

К решению нашей задачи есть два подхода. Первый заключается в том, что мы берём канон, вытаскиваем из него информацию о технологиях, используемый во вселенной ЗВ, и пытаемся адаптировать их в нашей реальности. Проблема здесь в том, что сами авторы франшизы слабо представляют себе физические основы того, что они описывают, и, как это делает большинство авторов фантастики и фэнтези, они прячутся за понятиями абстрактной «энергии» или «магии» (а в данном случае, Силы). Впрочем, авторы и не обязаны давать обоснования всему, что происходит в произведении, да и большинство из нас наслаждается сюжетами без оглядки на научные нестыковки, до тех пор, пока их можно скрыть за приемлемыми абстракциями. Поэтому головная боль о приведении фантастических технологий под реальную физическую основу – это, как правило, удел техногиков-перфекционистов.

Второй путь – исходить из реальных свойств фантастического устройства, которые мы от него ожидаем. В нашем случае это должна быть рукоятка, которая по нашей воле будет испускать невесомое светящееся лезвие определенной длины, обладающее разрушающей (расплавляющей) способностью. Клинок должен мочь отражать свет, отталкивать другой такой клинок, а также не нести вреда своему хозяину. Вообще, такая постановка условий существенно отличает световой меч от других типов холодного оружия. В частности, поражающей является любая часть светового клинка, а не только острая кромка лезвия, как у обычных мечей. Это, в свою очередь, приводит к специфичным изменениям в разнообразных техниках фехтования световым мечом. Примечательно, что эти техники развились до того, как сам световой меч был сконструирован: настолько сильно желание того, чтобы фантазия стала реальностью.

Забегая немного вперед, сразу скажу, что удовлетворить одновременно всем требованиям, приведенным выше, кажется, не сможет ни одна технология. Тем не менее, не лишним разобраться, как же можно достичь хотя бы части из них. Для этого необходимо понять, что же мы предполагаем использовать в качестве рабочего тела светового меча.

Само название оружия подсказывает нам, что клинок должен состоять из света, иначе говоря, потока фотонов – элементарных частиц света. Однако свет – очень плохой кандидат для создания клинка. Дело в том, что светом не так то просто управлять и удерживать его в некоей области пространства, а, ведь, это именно то, что нам нужно. Вообще, любая осязаемая материя – это результат возникновения сил притяжения между мельчайшими частичками, эту материю образующую. Например, если мы рассмотрим стальной клинок, речь будет идти о кристаллической связи между атомными остовами, порождаемой блуждающим между ними электронным газом. А, скажем, в плазме материю удерживает вместе давление среды в купе с притяжением электронов и положительных ионов, которые образуются из-за экстремальных условий, в которых плазма находится. В обоих случаях нам на помощь приходит притяжение частиц, обладающих зарядами с разными электрическими знаками.

Фотоны же не притягиваются друг к другу, они вообще никак не взаимодействуют без каких-либо посредников. По этой причине знаменитый физик-теорик и популяризатор науки, доктор Митио Каку в своей программе «Научная нефантастика» предложил сделать световой меч на базе высокоионизированной плазмы, которая будет выходить из маленьких отверстий по всей длине цилиндрического выдвижного телескопического полого клинка. Телескопический каркас необходим из-за того, что плазма сама по себе не твердая и не обеспечит нам требуемых характеристик. Это, конечно, не так изящно, как хотелось бы, поскольку в основе рабочего тела меча используется твердый материал, зато такой клинок будет удовлетворять ряду критериев. В частности, он будет светиться, при соприкосновении с инородным телом он будет воздействовать на него мощным тепловым воздействием, а также его можно будет скрестить с другим клинком. Более того, при определенных условиях плазма может отражать электромагнитное излучение.

Тем не менее, у такого светового меча есть свои проблемы. Например, для его функционирования необходим мощный источник энергии. Во вселенной ЗВ проблема с энергией решалась её возвратом обратно в меч. Здесь же нет никакого разумного способа вернуть энергию, растраченную на ионизацию. Каку предложил решить эту проблему с помощью использования нанотехнологий в батареях нового типа, однако вопрос о возможности реализации такой батареи до сих пор открыт. Я бы в качестве альтернативы предложил компактные термоядерные батареи. Они, в прочем, пока тоже не созданы. Другой проблемой плазменного меча стало бы вредное ультрафиолетовое излучение от плазмы. Неспроста сварщики используют маски в процессе своей работы.

Но вернемся к свету. Выше я обронил фразу, что фотоны не взаимодействуют без посредников. В самом деле, два фотона, встретившиеся в вакууме пройдут сквозь друг друга. Вместе с тем, если они встретятся не в вакууме, а в среде, они могут провзаимодействовать с той или иной интенсивностью. В этом случае среда выступает в роли посредника. Среды, в которых фотон-фотонное взаимодействие сильное, называются нелинейными средами. Относительно недавно была продемонстрирована способность фотонов притягиваться друг к другу, что сразу же запустило разговоры о фотонной материи и о световых мечах.

Читайте также:  Как связать детскую игрушку

Только нужно помнить, что условия, в которых такое притяжение наблюдалось, мягко говоря, экстремальные: ультрахолодный газ (то есть с температурой, холоднее, чем в космосе (!)) в оптической ловушке. Иначе говоря, такая система слишком хрупкая, и вряд ли это можно использовать при любых условиях, что ожидаемо от действующего светового меча. А учитывая, что для создания разрушающего действия нам понадобится гигантское количество света, которое сметёт с пути саму нелинейную среду, этот путь реализации светового меча кажется чистой фантазией. Ситуацию, как и в предыдущем способе, усугубляет необходимость иметь нефотонную основу клинка, которая должна каким-то образом появляться или исчезать.

Итак, в случае светового меча, основанного на нелинейной среде, мы опять сталкиваемся с необходимостью иметь какой-либо осязаемый посредник. Неужели нет способа заставить свет вернуться назад без использования каких-либо специальных приспособлений, которые должны были бы выдвигаться? На самом деле у природы есть один такой способ – это гравитация. Существует способ искривлять траекторию света, основанный на эффекте гравитационной линзы. Действительно, гравитация от достаточно массивного объекта способна притягивать фотоны вплоть до полного поглощения. В полной мере насладиться красотой этого явления нам позволил фильм «Интерстеллар», где в качестве спецэффектов использовались результаты моделирования, опубликованные в настоящей научной статье.

Можно ли создать световой меч на основе гравитации? Маловероятно. Чтобы заставить свет вернуться назад, необходима огромная масса. Несложные расчеты показывают, что чтобы вернуть фотон, который успеет отдалиться от гарды меча на 1 метр (примерная длина клинка), в рукояти должна быть заключена масса порядка нескольких сотен масс Земли. Учитывая, что эта масса должна быть сконцентрирована в столь малом объёме, это неизбежно вызовет образование черной дыры, которая засосёт не только фотон, но и незадачливого хозяина клинка. Кроме этого очевидного промаха, у данной технологии есть ряд других неудовлетворительных сторон. В частности, свет клинка по мере отдаления от рукояти должен будет меняться в красную сторону по спектру. Правда, увидеть мы этого не сможем, ведь, если мы хотим вернуть фотоны обратно, ни один из них не сможет вылететь из светового меча, чтобы донести до нас его свечение. Наконец, при скрещивании двух таких мечей, они будут стремиться притянуться друг к другу, хотя нам нужен противоположный эффект.

В свете всего вышеперечисленного перспективы создания светового меча на основе фотонной материи кажутся крайне призрачными. Тем не менее, в оптике есть ещё один, крайне экзотический эффект, о котором мало кто знает даже среди тех, кто, собственно, оптикой занимается. Когда я писал, что фотоны в вакууме проходят сквозь друг друга, я немного слукавил. В реальности даже вакуум – среда, в которой нет никаких частиц, обладает своей нелинейностью, только эта нелинейность крайне мала. Объяснение природы этой нелинейности лежит в области квантовой теории поля, но если описывать её в двух словах, то она заключается в том, что все фотоны, распространяясь в вакууме, постоянно создают пары частица-античастица (самый вероятный вариант: пара электрон-позитрон), которые живут крайне малое время и очень быстро схлопываются. Есть шансы, что другой фотон успеет провзаимодействовать с такой парой до того, как она исчезнет (аннигилирует), и тогда эта виртуальная пара станет посредником при взаимодействии света со светом. Эти шансы мизерны, но они растут либо с ростом энергии фотона (потому что пара будет дольше жить), либо с ростом интенсивности излучения (потому что станет больше фотонов в единице объема = больше шансов, что на пару налетит фотон).

Рост энергии фотона означает, что в конечном итоге мы должны прийти к гамма-излучению. Но, чтобы световой меч был видимым, нам нужно реализовать нелинейность на оптическом фотоне, то есть на фотоне, в миллион раз менее энергичном, чем гамма-квант. Остается один путь: накачивать мощность оптического излучения. Здесь нам на помощь приходит технология лазеров, про которую можно много где почитать и даже посмотреть. Интересно, что иногда встречается другой термин, обозначающий сабж: «лазерный меч». Может быть, эта технология приблизит нас к заветному оружию? Рассмотрим её поподробнее.

Итак, при достижении определенного порога, который носит название предел Швингера (примерно 10^30 Вт/см^2), интенсивности излучения достаточно, чтобы виртуальные электрон-позитронные пары жили достаточно долго, дабы реализовать нелинейность в вакууме. В этом случае рабочее тело клинка будет представлять собой электрон-позитронную плазму, которая, в отличие от случая с плазменным мечом, будет рождаться и рассеиваться вместе с лазерным лучом. Более того, на создание такой плазмы будет тратиться энергия луча, который должен из-за этого сужаться к концу, пока совсем не истончится. Таким образом, задавая начальную интенсивность лазера, мы можем регулировать длину клинка.

Что интересно: согласно канону ЗВ, в устройстве светового меча большую роль играют особые кристаллы, которые помещаются в его рукоятку. От них зависят различные характеристики, в том числе цвет клинка. Вместе с тем, большинство твердотельных лазеров также основано на использовании специальных кристаллов – так называемых активных сред. Как правило, такие кристаллы представляют собой какую-либо известную и распространенную основу (например, корунд), с примесью специальных атомов, которые определяют свойства будущего лазера, в том числе и цвет. Поиском новых рецептов для структуры и состава этих лазерных кристаллов занимаются целые институты, это очень важная прикладная задача. Этот пикантный момент добавляет интриги в вопрос о том, можно ли создать световой меч на технологии интенсивных лазеров.

Что ж, звучит многообещающе, но лазерных мечей в продаже пока нет, где же подвох? Разумеется, не все так просто. В первую очередь, как и обычная плазма, электрон-позитронная будет облучать пространство вокруг себя целым набором высокоэнергетических фотонов, включая гамма-излучение. Помимо этого, из клинка будут вылетать шальные электроны и позитроны, что с точки зрения радиационной безопасности считается бета-излучением. Таким образом, получающийся меч становится сильно радиоактивным.

Другим недостатком является тот факт, что при столкновении такие клинки, скорее всего, просто проходили бы сквозь друг друга. Наконец, есть проблема энергетическая. Как и в случае меча Каку, затраченная энергия здесь не возвращается обратно в меч, а рассеивается в виде радиации, а ведь в такой схеме нужны астрономические цифры по мощности, которые не сможет обеспечить даже термоядерный реактор, если бы его можно было упаковать в рукоятку меча. Даже сама идея о том, что настолько мощный лазер мог бы быть умещён в руке, кажется фантастикой, ведь даже рекордные по интенсивности лазеры (до 10^23 Вт/см^2) занимают по площади несколько футбольных полей.

Кстати, излучение швингеровской мощности, распространяясь в пустом пространстве, может вести себя довольно интересно. Дело в том, что в нелинейных средах возможно образование так называемых солитонов: сгустков света, которые распространяются единым неразрушающимся волновым пакетом, со скоростью, меньшей, чем обычная скорость света. Если мы представим себе вакуум в нелинейном режиме, то, теоретически, там возможно образование таких солитонов. Скорее всего, они будут рассеивать фотоны, из которых они состоят, в окружающее пространство, таким образом, что солитоны можно будет наблюдать сбоку (обычный лазерный луч в пустоте не виден). Таким образом можно было бы объяснить аномальное с точки зрения привычной оптики поведение выстрелов из бластеров во вселенной ЗВ.

Подводя некоторые итоги, мы вынуждены признать, что, похоже, что ни одна из технологий не способна создать устройство, эквивалентное световому мечу по функциональности. Ближе всех к цели приблизился вариант с плазменным мечом, но как мы выяснили, он страдает рядом недостатков. Я намеренно не рассматриваю холодное оружие на основе более сложных явлений, например, псионные клинки из Starcraft, или мечи из нанороботов из Deus Ex. Такое оружие, хоть и эквивалентно по действию световому мечу, совершенно не поддается хоть какому-нибудь научному анализу.

Вместе с тем, хотелось бы задаться вопросом, насколько разумным было бы создание такого оружия? Помимо того факта, что во всех своих реализациях меч наносил бы радиационный вред своему хозяину, пользоваться им большой риск ещё просто потому, что поражающим фактором является вся поверхность клинка. Одно неловкое движение, и вы отрубили себе ногу или руку, в то время как обычный меч лишен такого недостатка. Во вселенной ЗВ мечом пользовались преимущественно те, кто владел Силой, одним из аспектов которой является доверие интуиции и бессознательная способность избегать повреждений. Это же касается способности джедаев и ситхов отражать с помощью светового меча выстрелы бластеров и пуль. Получается, что если вы не владеете Силой, то, как боец, вы явно проиграете противнику с дистанционным оружием. Если, конечно, не перерубите себя раньше.

Так стоит ли ломать голову над тем, на какие технологические ухищрения стоит идти ради оружия, от которого в реальной жизни мало толку?

Материал опубликован пользователем.
Нажмите кнопку «Написать», чтобы рассказать свою историю.

Световой меч на Ардуино своими руками

Световой меч на Ардуино ► расскажем, как своими руками сделать световой меч со звуками из Звездных войн: схема сборки, материалы и программа для Arduino

Представляем очередной проект на плате Arduino Nano «Световой меч со звуками Звездных войн». Расскажем, как в домашних условиях сделать световой меч своими руками со звуками из культового фильма Звездные войны. Световой меч (lightsaber) будет интересно изготовить самостоятельно не только детям, но и взрослым. Схема lightsaber и подробная технология изготовления проекта размещена далее.

Видео. Световой меч своими руками на Ардуино

Вся электронная начинка светового меча на Ардуино (плата Arduino Nano, микросхема М5450В7, мини mp3 плеер, аккумулятор и т.д.) размещены в рукоятке. Свечение lightsaber происходит от 30 светодиодов — драйвер светодиодов М5450В7 позволяет включать до 34 светодиодов, используя всего два цифровых выхода на Ардуино для управления. Звуки звездных войн можно проигрывать с SD-карты или флэшки.

Как сделать световой меч своими руками

Для этого проекта нам потребуется:

  • плата Arduino NANO;
  • микросхема М5450В7;
  • модуль DF Player Mini;
  • светодиоды;
  • тактовая кнопка
  • включатель;
  • аккумулятор на 12В;
  • проволока диаметром 2-3 мм;
  • прозрачная пластиковая труба;
  • геоткань или пароизоляция;
  • клей, термопистолет;
  • провода и изолента.

Изготавливаем световой меч (lightsaber)

1. Изготовление светящейся части лазерного меча

Для начала следует выпрямить кусок проволоки диаметром 2-3 мм и длиной 700 мм и разметить маркером места спайки светодиодов. В проекте было использовано 30 красных светодиодов (можно сделать до 35 светодиодов, если используется микросхема М5450В7 dip40), поэтому светодиоды были припаяны к проволоке через каждые 20 мм. В итоге светящаяся часть меча получится порядка 60 см.

Читайте также:  Как сделать байдарку: пошаговая инструкция

Фото. Изготовление лазерного меча из светодиодов своими руками

На фото представлена пошаговая инструкция изготовления лазерного меча своими руками в домашних условиях. Лучше всего использовать провода с минимальным сечением, поскольку в итоге 30 проводов (это значительный пучок) будут идти к ножкам микросхемы М5450. Начинать монтаж светодиодов следует с верхушки меча, плюсовая ножка припаивается к проволоке, а минус идет на микросхему.

Фото. Распиновка М5450В7 dip40 (ножка 19 и 20 соединены резистором)

На этой картинке указана распиновка микросхемы М5450В7 с 40 контактами. Как видите, питание микросхемы производится от платы Arduino с выхода 5V, управление световым мечом осуществляется за счет использования двух ножек (DATA и CLOCK). В итоге, используя всего два цифровых выхода на Ардуино, мы можем управлять включением и выключением 34 светодиодов лазерного меча.

2. Подключение микросхемы М5450В7 к Arduino Nano

Для самостоятельного изготовления светового меча в домашних условиях используется плата Arduino Nano. Благодаря своим миниатюрным размерам, она легко поместится внутрь полой ручки меча. На этом этапе следует припаять провода от микросхемы М5450 к портам платы Ардуино и подключить тактовую кнопку для включения/выключения светодиодов, чтобы проверить работоспособность сборки.

Фото. Схема подключения микросхемы М5450В7 к Arduino Nano

После сборки схемы по образцу (смотри фото выше), загрузите следующий скетч, размещенный под видео. Обратите внимание, что тактовая кнопка используется для подачи сигнала на Pin2, здесь мы использовали делитель напряжения на резисторе. При отпущенной кнопке на Pin2 не поступает ток, при нажатии на кнопку на Pin2 поступает ток 5V. К ножкам микросхемы L1 — L34 подключаются светодиоды.

Для проверки светодиодов и М5450В7 вы можете загрузить следующий скетч.

3. Подключение модуля DF Player Mini к Arduino Nano

Полную распиновку DF Player Mini вы можете посмотреть в занятии «Подключение DF Player Mini к Arduino». Данный модуль позволяет проигрывать музыкальные файлы в формате MP3 с microSD карточки или с флэшки (в данном проекте мы использовали флэшку с записанными звуками из фильма Звездные войны). Для Mini MP3 плеера потребуется установить библиотеку DFPlayer-Mini-Mp3.h, а также SoftwareSerial.h.

Схема подключения модуля DF Player Mini к Arduino Nano

В этом мини проекте на Ардуино Nano решено было отказаться от использования SD-карты. Несмотря на то, что подключение флэшки к DF Player Mini требует места и усложняет проект, ее использование оправдано. Во-первых, у всех есть старые флэшки с маленьким объемом памяти, которые уже не используются. Во-вторых, сделать запись и перезапись звуков на флэш-память более удобно, чем на SD-карту.

Для проигрывания звука светового меча в проекте был использован динамик от наушников, т.к. модуль DF Player Mini уже имеет встроенный усилитель. Все провода подключаются к модулю DF Player Mini и к плате Ардуино Nano с помощью двух-трех пиновых разъемов для удобства разборки схемы при необходимости. Питание лазерного меча на Ардуино Nano производится от аккумулятора 9V Крона.

4. Сборка лазерного меча на Arduino Nano

Все звуковые файлы «mp3» со звуками светового меча из фильма Звездные войны вы можете скачать у нас. Также вы можете сами подобрать необходимые звуки и нарезать их в любом аудио редакторе. Файлы следует сохранять в папке «mp3» на флэшке или SD-карте. Все mp3 файлы должны иметь имя с номером в четырех символьном формате. Например, «0001.mp3» или «0001-lightsaber.mp3».

Этапы сборки светового меча на Ардуино

Скетч для игрушечного меча из звездных войн

Скачать архив со скетчем и звуками звездных войн можно здесь

Дизайн ручки лазерного меча можно легко найти в интернете. Также данный проект можно самостоятельно усовершенствовать, например, добавить светодиоды — припаять параллельно к каждой ножке микросхемы М5450В7 dip40 по 2-3 светодиода или добавить светодиод в рукоять меча. Более сложный вариант — это добавить в проект гироскоп и выводить звуки при каждом взмахе мечом.

Лазерный меч и как его сделать

Благодаря таланту Дж. Лукаса и фильму «Звездные войны» о светящихся лазерных мечах теперь знает весь мир. И хотя эра настоящего лазерного оружия еще не наступила, все же находятся увлеченные мастера, которые знают, как сделать лазерные мечи своими руками. Итак, если вы хотите сделать оригинальный подарок любителю научной фантастики, меч в стиле джедая будет отличным решением.

Недорогой, нетривиальный и весьма технологичный подарок ребёнку, а заодно и себе придумали американцы. За сумму от 30$ можно заказать себе. лазерный меч (Laser Saber)! Причём лазерный буквально – сердцем такого меча является настоящий лазер. При этом, лазер в мече сменный. Можно подобрать мощность и цвет вашего меча. Слабенькие и недорогие мечи сделаны на основе красного лазера. Более совершенные мечи имеют в своей основе мощный зелёный лазер.
Но на самом деле меч один. Просто начинку (лазерный излучатель) можно менять.




















Сам же меч – это прочный корпус с прозрачным лезвием и удобной ручкой. Именно прозрачное лезвие лазерный луч и подсвечивает. Эффект, особенно в помещении при слабом освещении, – потрясающий! При включении лезвие постепенно наполняется светом и через пару секунд меч уже не отличить от “настоящего” джедайского оружия!


В итоге Laser Saber – оружие не боевое, но зато очень клёвое и, главное, совсем недорогое!
Цена: от 30$ (с красным свечением) и от 90$ (с зелёным)

Источник энергии плутоний-криптоновая сборка, срок службы 5 000 000 часов.
Вес порядка 1 кг. Имеется встроеный датчик давления в рукояти (выключает меч если выпустить из рук)

Советы в интернете как сделать лазерный меч своими руками:

Для того, чтобы создать самодельный меч джедая в домашних условиях вам понадобиться:
поликарбонатная трубка, желательно матовая
немного полиэтиленовой пленки
светодиод
изолента
никелированная мебельная ножка для рукояти меча

Вначале отмерьте и отрежьте необходимую длину поликарбонатной трубки, это приблизительно 80 сантиметров. Если трубка не матовая, вам понадобиться полиэтилен той же длины и 32 сантиметра ширины. Вырежьте также кружок для верхушки меча. Теперь отпилите по диагонали рукоять меча из никелированной ножки, для этого можно использовать болгарку. Просверлите в ручке отверстие для выключателя и обработайте мелким напильником. Возьмите цветной диод мощностью не менее 3 ватт, вставьте его в держатель на три батарейки, также используйте резистор на 3 Ом. Все это поместите в ручку. Теперь закрепите поликарбонатную трубку в ручке меча, перед этим обмотав ее изолентой. Вставьте в трубку полиэтилен и заклейте крышечкой сверху. После декорирования рукояти ваш лазерный меч готов к использованию.

И хотя сегодня есть компании, которые изготавливают мечи, все же сделанная собственноручно вещь приносит больше удовольствия. Фантазия любителей звездных войн не иссякает, они постоянно придумывают все новые способы, чтобы стать ближе к героям всемирно известной саги, так что в сети вы легко найдете множество инструкций и видео, как сделать лазерный меч в домашних условиях. Например, можно сделать меч и холодного неона – это электролюминесцентный шнур, который дает яркое, равномерно распределенное свечение. Кроме неона вам понадобится инвертор, который работает от батареек. Прикрепите неон к стальному тонкому проводу, провод соедините с инвертором и прикрепите все к рукояти, в качестве которой можно использовать обычный фонарик.

Автор пишет: “Заказал меч месяц назад, наконец то привезли. Фирма Hasbro”:

Инженер собрал световой меч, и это не просто игрушка. Таким клинком уже можно порезать ситха, вернее, его плащ

Талантливые инженеры-блогеры собрали в своей мастерской рабочий прототип светового меча. Кому-то может показаться, что он не так уж крут, а вот истинные поклонники вселенной далёкой-далёкой галактики смогут порадоваться, ведь парни собрали настоящее оружие, а не игрушку.

Команда YouTube-канала the Hacksmith, который занимается созданием реальных рабочих прототипов выдуманных фантастических гаджетов и приспособлений из фильмов, компьютерных игр и комиксов, порадовала (и одновременно огорчила) фанатов вселенной «Звёздных войн», собрав настоящий боевой и очень опасный в неумелых руках световой меч джедая. Ну, почти. Это не совсем классический лазерный меч, а его прародитель — так называемый «протомеч».

Сами джедаи называют такое оружие «архаичными световыми мечами» из-за их древности. Главное отличие девайсов от современных в том, что в более ранней версии рукоятка оружия соединялась кабелем с внешним блоком питания, который крепился на поясе, спине или бедре воина. Это делало такие клинки неудобными в бою, но, к сожалению, таковы были ограничения древних технологий.

Кабель сковывал движения рыцарей и не позволял им делать многие трюки, доступные современным джедаям, например, броски оружия, ловкую смену рук или часть виртуозных элементов фехтования. К тому же, противник всегда мог изловчиться и перерезать своим клинком кабель, обезоружив таким образом оппонента.

Некоторые умельцы находили выход и из этой ситуации, крепя питающие блоки прямо на рукоятке, но это нарушало баланс меча, поэтому управляться с ним становилось намного сложнее.

Именно такой «архаичный протомеч» и продемонстрировал в ролике, опубликованном на канале the Hacksmith, его ведущий Джеймс Хобсон. И да, это рабочее оружие, которым можно отправить противника к праотцам или эффектно нашинковать предметы. Как и предшественник каноничных световых мечей, он питается от мощного блока. Собрать автономный световой клинок наши технологии пока не позволяют — остаётся надеяться, что в скором времени учёные смогут разработать кристаллы, которые фокусируют энергию в поздних джедайских мечах.

Так как же ребята смастерили его? Всё просто: достаточно было лишь заменить фантастические технологии наукой землян. В качестве источника энергии изобретатели использовали блок из литий-ионных батарей общим напряжением в 24 вольта и зарядом в 80 ампер-часов. Звучит не очень мощно, но этого оказалось достаточно, чтобы разогреть до красного свечения «рабочую поверхность» меча — титановую трубку. И здесь нас ждёт разочарование номер два. Да, клинок не выдвигается, хотя у протомечей он скрывался в рукоятке, как и у световых.

Однако есть и радостная новость: раскалённая титановая трубка отлично справляется со своей работой — ею можно не только осветить собственный путь во тьме, но даже порезать и воспламенить предметы.

Посмотреть на нехитрый процесс создания протомеча, чтобы потом самостоятельно воссоздать его в гараже и понаблюдать за оружием древних джедаев в действии, вы можете прямо здесь.

И пока вы подумываете, собрать ли себе собственный световой меч, фанаты вселенной «Звёздных войн» негодуют, ведь понравившаяся им последняя часть франшизы критикам показалась не такой уж и хорошей, и на то у последних есть ряд веских оснований.

Смотреть новый эпизод саги или нет — решать вам. А на случай, если вас всё ещё терзают сомнения, можете восхититься малобюджетным фанатским ремейком «Скрытой угрозы», которая не только повеселит вас, но и заставит проголодаться.

Ссылка на основную публикацию