创客教育材料漫谈
时间：2022-11-13 来源：博通范文网 本文已影响 人 
材料
金属是一类有光泽、有延展性、能够导电和传热的物质。人类对于金属的冶炼和应用有着悠久的历史，被认为是进入文明的三大标志之一。作为功能材料，金属在创客制作中非常常见，只要跟电、磁等相关的制作必然离不开金属材料。生活中用作结构材料的金属也随处可见，数数看，此刻在你身边有多少用金属做的家具。
传统的主要金属加工工具是车床。通过电机驱动，车床快速转动车床上的工件，用各式各样的刀具完成切圆、钻孔、螺纹、切断等一系列金工操作。此外，还需要抛光机等机械对金属进行打磨和抛光。随着创客运动席卷全球，数字化加工也成为了越来越流行的趋势。通过计算機辅助设计和计算机辅助制造软件，数控机床可以对金属工件直接切削，做成我们所需的形状，大大降低了金属加工的门槛，我们通过较短时间的学习和实习就能制造出结构复杂的工件。接下来我们用几个案例了解怎样用易拉罐、铁丝和铝箔这3种生活中常见的金属材料设计出创客教育作品。
易拉罐是生活中非常常见的材料，绝大多数的易拉罐用铝制成，罐体非常轻薄，用美工刀和剪刀即可将它剪开，再用砂纸对切口部位进行打磨，就可以将易拉罐做成各种有趣的创客作品。
创客教育机构SunFounder Maker的作品“易拉罐架子鼓”（如图1）就是用易拉罐进行创客制作的例子。架子鼓由5个易拉罐鼓和3个罐底制作的钹组成。作者用导线将易拉罐和MagicKey套装连接起来，并进行编程。当我们用手敲动易拉罐架子鼓时，MagicKey就会用电子元件模拟出架子鼓敲击的声音，这样就可以做成一个迷你架子鼓了。
铁丝是另一种常用于创客教育制作的金属材料，它廉价易得，机械强度和柔韧性都非常好，能够很好地应用在创客作品中。把单根铁丝应用于创客作品中几乎不需要用到特别的工具：用钳子就可以剪取任意长度的铁丝，用手就可以很轻松地拧成我们想要的形状。多根铁丝还可以像绳子一样编织出复杂的造型，当然，加工难度就复杂得多了。
科技学堂作品“飞翔的机械鸟”
（如图2）是一个舞台道具的简易模型，按比例放大就可以用它进行表演：灯光照射在机械鸟身上，演员手持杆子藏在暗处，推动杆子上的滑块，观众就能看到飞翔的机械鸟了。机械鸟的翅膀和滑块之间的连杆便是用铁丝做的，它利用了铁丝的机械强度，细小的铁丝能够很好地隐藏在舞台中。
金属有很好地延展性，人们能够通过压延工艺把它制成像纸一般的箔片。我们生活中最常见的金属箔片当属铝箔纸了，它广泛用于食品、饮料、香烟、药品及包装材料中。像纸张一样，我们可以将铝箔进行剪切、折叠等操作。铝箔由金属原子组成，而纸张由纤维组成，这就赋予了铝箔的一些不一样的性质。例如，铝箔揉皱压实之后不容易变形，我们可以将铝箔捏成不同的造型，“杰克的魔豆”正是基于这种性质制作的一个创客作品。
科技学堂作品“杰克的魔豆”是一个豆子状的椭圆体玩具，它由铝箔和钢珠组合而成。将长方形的铝箔卷成筒状，放入钢珠，卷筒的两端折叠起来，放进密闭的小罐子中大力摇动。在钢珠和罐壁的碰撞下，铝箔被压成紧致的椭圆体，拿出来也不会变形。我们可以用“杰克的魔豆”设计各种游戏，例如“魔豆足球赛”（如图3），用竹筷和强力磁铁制成引导棒，用瓦楞纸盒制成足球场，再加上1个弹珠，我们就能让2个杰克的魔豆在盒子里进行一场足球对抗赛了。
纺织材料
纺织材料也是创客教育常用的一类材料。传统意义上，纺织是指纺纱和织布两道工序的合称，随着科技的发展，目前我们所指的纺织是将纺织纤维加工成品的过程，这个过程不一定有纺和织两个工序。所以，这里我们所指的纺织材料比传统意义上更加广泛。
纺织材料可以分为线、绳、带、机织物、针织物和无纺布6个门类。大多数纺织材料给我们的感觉是柔软而轻薄，但只要使用得当，纺织材料也能成为对机械强度有较高要求的结构材料。
纱布轻柔、透明、不易定型，我们需要将纱布特殊处理才能用作创客作品的结构材料。水白胶是一种能够定型纱布的材料，“小王子的星球”（如图4）作品中的星球就是用纱布和水白胶定型而成的。制作方法是：纱布泡水后，在气球上覆盖2层；将白胶和水按4：1的比例调和，制成水白胶；用刷子沾上水白胶，仔细刷在纱布上，晾干；刷上颜料，再次晾干；把气球扎破取出，留下定型好的纱布，星球就做好了。这种方法也可以运用于其他纺织材料中，让柔软的材料变得牢固。
无纺布又叫不织布，它是一种以针轧机械或梳理机械处理，通过高压形成或黏合生产的一种纺织材料。由于制作过程未使用纱线纺织的工序，所以称为无纺布。无纺布在生活中的用途比较广泛，如环保购物袋、口罩、化妆用品等。无纺布轻盈、柔软、手感好，能染上各种颜色，我们将无纺布剪切并粘贴，就能进行创客作品制作。
科技学堂的创客教育制作“电动蜘蛛”（见题图，图片来源：科技学堂）是一个用振动马达制成的可以随机走动的整蛊玩具，而实现随机走动的关键就在于用扭扭棒（扭扭棒由铁丝制成，表面绕上绒线，既有铁丝的机械强度和柔韧性，又有纺织材料毛茸茸的温和感，儿童手工常用扭扭棒塑造出各种造型，锻炼孩子的创意和动手能力）制成的8条腿。扭扭棒的铁丝能够在很小的面积上支撑蜘蛛身体的重量，随着马达的振动，扭扭棒的尖端也会跟随振动，每一次振动扭扭棒产生的合力方向不同，电动蜘蛛就会随机移动。如果我们按相同的顺序排列扭扭棒，每一次振动都会产生相同方向的合力，蜘蛛就能够沿着一个方向移动了。
到这里，《创客教育材料漫谈》已经为你介绍了5种创客教育中常用的结构材料，分别是纸质材料、木质材料、塑料材料、金属材料和纺织材料。这些材料以其坚韧的结构强度、简易的加工方法和美观的质感，在创客教育中广受青睐。当然，创客教育的结构材料并不只涵盖这几个类别，有时候我们也会用到如石材、玻璃、陶瓷等作为结构材料，囿于篇幅，我们无法一一赘述。接下来，“教师也创客”专栏将开启创客教育中的功能材料主题的探索，敬请期待。
