Accueil du site > Ressources > Pâte à sel ou pâte à sucre ? Fabriquer des « Squishy Circuits »

Mené par le laboratoire Thomas, de l’université de Saint-Thomas, le projet Squishy Circuits a pour objectif de concevoir des outils et des activités qui permettent aux enfants de tous âges de créer des circuits électroniques et de les explorer par le biais de pâtes à modeler.

Il y a quelques temps de cela, je découvrais lors de mes pérégrinations sur le web une présentation TED d’AnnMarie Thomas, directrice de projet des Squishy Circuits. Elle y montrait comment deux sortes de pâte à modeler « faites maison » peuvent être utilisées pour démontrer des propriétés électriques et transformer des petits enfants en concepteurs de circuits.

Intéressée par ce projet et ses multiples possibilités pédagogiques, je passais donc à la phase test et à la transcription en français (objet de cet article) des différentes étapes de fabrication dont vous trouverez les versions originales sur le site dédié au projet Squishy Circuits.

Avant toutefois d’entrer dans le vif du sujet, voici deux des pistes explorées par le laboratoire qui ont tout particulièrement retenu mon attention : le Squishy Animal et le Squishy Sound.

À chacun par la suite d’imaginer d’autres applications, et même d’y incorporer d’autres composants, élaborés comme une Arduino ou naturels comme le cuivre ou les fruits...

Première étape de fabrication : les recettes des pâtes conductrice (à base de sel) ou isolante (à base de sucre).

Faire de la pâte conductrice

Ingrédients
- 1 verre d’eau
- 1 verre et demi de farine (Une version sans gluten de cette pâte peut être faite en remplaçant la farine par de la farine sans gluten.)
- 1/4 de verre de sel
- 3 cuillères à soupe de crème de tartre
- 1 cuillère à soupe d’huile végétale
- Colorant alimentaire (facultatif)

Recette
- Mélanger l’eau, 1 verre de farine, le sel, la crème de tartre, l’huile végétale et le colorant alimentaire dans une casserole de taille moyenne, mettre de côté un ½ verre de farine à utiliser plus tard.
- Cuire à feu moyen tout en continuant de mélanger.
- Le mélange commence à bouillir et à devenir compact.
- Continuer à mélanger jusqu’à ce que la pâte forme une boule au centre de la casserole.
- Une fois la boule formée, la sortir du feu et la déposer sur une surface légèrement farinée (demi-verre de farine restant).
- Aplatir et laisser refroidir pendant quelques minutes avant de continuer.
- Pétrir lentement la pâte avec la farine restante jusqu’à atteindre la consistance désirée.
- Conserver la pâte (jusqu’à plusieurs semaines) dans une boîte hermétique ou un sac plastique. L’eau de la pâte va créer de la condensation, il suffira alors de pétrir à nouveau la pâte avant chaque utilisation.

Faire de la pâte isolante

Ingrédients
- 1 verre et demi de farine
- ½ verre de sucre
- 3 cuillères à soupe d’huile végétale
- ½ verre d’eau déminéralisée ou distillée (L’eau du robinet peut être utilisée mais la résistance de la pâte sera plus faible.)
- 1 cuillère à café de granulés d’alun (En option. L’alun permet de conserver la pâte.)

Recette
- Mélanger 1 verre de farine, le sucre, les granulés d’alun (facultatifs) et l’huile dans un saladier, mettre de côté un ½ verre de farine à utiliser plus tard.
- Intégrer petit à petit au mélange l’eau déminéralisée (environ cuillère à soupe par cuillère à soupe) en remuant vivement jusqu’à obtenir une pâte « sableuse ».
- Pétrir la pâte « sableuse » en continuant d’y incorporer l’eau déminéralisée jusqu’à obtention d’une texture collante et pâteuse.
- Incorporer le ½ verre de farine restant en continuant de pétrir lentement la pâte jusqu’à atteindre la consistance désirée.
- Conserver la pâte (jusqu’à plusieurs semaines) dans une boîte hermétique ou un sac plastique. L’eau de la pâte va créer de la condensation, il suffira alors de pétrir à nouveau la pâte avant chaque utilisation.

Seconde étape : l’élaboration de Squishy Circuits ici proposés comme points de départ à vos propres variations.

Circuit simple avec une LED ou un moteur

Le circuit le plus simple à construire se compose d’une batterie (1 pile 9 V ou 4 piles AA), d’une LED, et de trois petits « serpents » de pâte (deux conducteurs et un isolant). Pour la version motorisée, remplacez simplement la LED par un moteur DC 12V 5600RPM par exemple.

Pour construire ce circuit, séparez les deux morceaux de pâte conductrice (ci-contre violet) avec un morceau de pâte isolante (blanc). Insérez chacune des fils de batterie dans les morceaux de pâte conductrice, comme le montre la photo. Faites de même avec les pattes de la LED, assurez-vous que l’extrémité courte de la LED est inséré dans le même morceau de pâte conductrice que le fil négatif de la batterie. Il est conseillé de mettre sous tension une &ois la mise en place du circuit terminée.

Squishy Sound

Ce projet utilise un Arduino, une résistance, un haut-parleur et de la pâte conductrice.

En voici le circuit de montage.

- Toutes les explications (pdf)

Afin de lire la résistance du morceau de pâte conductrice, le court programme dont vous trouverez le code ci-après a également été développé. Ainsi, lorsque la pâte est étirée et écrasée, sa résistance est alors mappée sur la hauteur et joué comme un son.
/*
Squishy Speaker
Code written by Sam Johnson for the Squishy Circiuts Project with AnnMarie Thomas
*/
int analogPin = 0; // common resistor connected to analog pin 0
// outside leads to ground and +5V
int raw = 0; // variable to store the raw input value
int Vin = 5; // variable to store the input voltage
float Vout = 0; // variable to store the output voltage
float R1 = 1191; // variable to store the R1 value (known resistor)
float R2 = 0; // variable to store the R2 value (resistance of dough)
float buffer = 0; // buffer variable for Hz/Ohm calculation

void setup()
{
Serial.begin(9600); // Setup serial
}

void loop()
{
raw = analogRead(analogPin); // Reads the Input PIN voltage
Vout = (5.0 / R1) * raw; // Calculates the Voltage on th Input PIN
buffer = (Vin / Vout) - 1;
R2 = R1 / buffer;
int frequence = abs(R2-2000);
tone(9,abs(R2-2000),250); // Plays tone
// To adjust for a proper tone change the '2000'
// To change tone range substitute the subtraction ("R2-2000) with product (ex: R2*1.5)
}
Exemple de variation

Ce projet a été réalisé à l’occasion d’un atelier ouvert proposant aux enfants de passage de découvrir les bases de l’électronique et de l’Arduino. Il utilise un Arduino, des LEDs et de la pâte conductrice et isolante.

Le code retranscrit ci-contre est issu des exemples basiques inclus dans l’éditeur Arduino.

/*
Fade
This example shows how to fade an LED /n pin 9 using the analogWrite() function.
This example code is in the public domain.

*/
int brightness = 0;    // how bright the LED is
int fadeAmount = 5;    // how many points to fade the LED by

void setup()  {
// declare pin 9 to be an output:
pinMode(9, OUTPUT);
}

void loop()  {
// set the brightness of pin 9:
analogWrite(9, brightness);    

// change the brightness for next time through the loop:
brightness = brightness + fadeAmount;

// reverse the direction of the fading at the ends of the fade:
if (brightness == 0 || brightness == 255) {
fadeAmount = -fadeAmount ;
}    
// wait for 30 milliseconds to see the dimming effect delay(30);                            
}

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