The LED Ball is a fun project based on the electrical property of saline water. First put the cathode of the LED into a cup with salty water, connect the anode to the positive pole of a battery and also connect a wire to the negative pole of the battery. If you put the loose end of the wire into the saline water, the LED will glow. So the salty water works as a conductor.

Instead of using one LED and a cup of saline water, we decided to make a LED Ball with some salty water in it. So if you shake the ball, the LEDs will flash, because the saline water connects and disconnects the LEDs from the battery.

To learn how to make your own LED Ball, follow the instruction step by step.

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Der LED Ball ist ein spaßiges Projekt, welches auf dem Prinzip basiert, dass Salzlösungen Strom leiten. Zuerst steckt man die Kathode einer LED in einen Becher mit einer Salzlösung und die Anode wird mit dem positiven Pol einer Batterie verbunden. Nun müssen wir nur noch einen Draht mit dem negativen Pol der Batterie verbinden. Wenn wir jetzt das freie Ende des Drahtes in die Lösung tauchen, wird die LED leuchten. Die Salzlösung fungiert als Leiter.

Statt aber eine LED und einen Becher mit der Salzlösung zu benutzen, haben wir uns dazu entschieden einen LED Ball mit der Salzlösung darin zu bauen. Die LEDs blinken beim Schütteln des Balles, weil die Salzlösung nur für eine zeitweilige Verbindung sorgt.

Step 1: Parts List

You need:

- epoxy resin
- soda (sodium (hydrogen) carbonate), e.g. wash soda
- LEDs (I used: 12 green, 12 yellow, 14 red )
- a transparent plastic bauble with a diameter of 80 mm
- a transparent plastic bauble with a diameter of 60 mm
- a cup of warm water
- a 3 Volt button cell
- two copper plates or copper foil the size of the button cell
- uninsulated wire
- soldering tin
- a small switch
- a resistor, around 150 ohm or higher
- an elastic band
- food colouring (optional)

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Man braucht:

- Epoxidharz
- Soda (Natrium(-hydrogen-)carbonat), z.B. Waschsoda
- LEDs (Ich habe 38 Stück benutzt: 12 grün, 12 gelb, 14 rot)
- eine größere transparente Weihnachtskugel aus Plastik (80 mm Durchmesser)
- eine kleinere transparente Weihnachtskugel aus Plastik (60 mm Durchmesser)
- ein Glas mit warmem Wasser
- eine 3 Volt Knopfzelle
- zwei Kupferbleche oder Kupferfolien in Größe der Knopfzelle
- nicht isolierter Draht
- Lötzinn
- einen kleinen Schalter
- einen Widerstand, ungefähr 150 Ohm oder mehr
- ein Gummiband
- Lebensmittelfarbe (optional)

Step 2: Preparing the LEDs

First decide how many LEDs you will use. You can develop your own pattern on how to arrange the LEDs on the smaller bauble. I used 12 green, 12 yellow and 14 red LEDs.
Check the LEDs for functionality and brightness. Now you bend the longer leg (anode) of the LED in a angle of 90 degrees, as shown in the picture. Repeat this step for all LEDs.

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Als Erstes zählt man ab, wie viele LEDs man braucht. Man kann sich ein eigenes Muster ausdenken nach dem man die LEDs später auf die Kugel aufbringt. Ich habe 12 grüne, 12 gelbe und 14 rote LEDs benutzt.
Nachdem man alle LEDs auf Funktionalität und Helligkeit getestet hat, biegt man das längere Bein, den Pluspol (Anode), um 90° zu Seite.

Step 3: Melting Holes in the Bauble

Draw little dots with a marker on the smaller bauble, where you want to have your LEDs. Carefully melt little holes with a pointed soldering iron at the marked spots. They shouldn't be bigger than the pin of a LED.

Remove the little lugs with the soldering iron. Do this step also for the bigger bauble.

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Nun malt man mit einem Filzstift dort Punkte auf die kleinere Weihnachtskugel, wo später eine LED hin soll.
Mit einem spitzen Lötkolben werden vorsichtig die Löcher reingeschmolzen. Sie sollten nicht größer sein wie der Pin der LED.
Jetzt werden noch die Ösen zum Aufhängen abgeschmolzen. Das wird auch bei der größeren Weihnachtskugel gemacht.

Step 4: The Ground (GND)

In the inside of the smaller bauble has to be a connection to the negative pole of the battery, to the GND. Therefore you bend some pieces of uninsulated wire in the shape of the sphere and solder them together, as shown in the pictures. Important! The wire mustn't be where the holes are.

Make a hole on each hemisphere of the bauble and put the wire through it. When you put both hemispheres together, the wire endings on the outside should be roughly at the same spot.

Fix the wire with the epoxid resin at the bottom of each hemisphere and where the wire pierces the plastic shell.

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Im Inneren der kleineren Kugel muss ein Kontakt zum negativen Pol der Batterie, dem GND, bestehen. Dazu biegt man mehrere Drähte in die Form der Kugel und lötet an den entsprechenden Stellen. Der Draht darf nicht über ein Loch führen.

An einer Stelle muss in beiden Hälften der Draht durch ein zusätzliches Loch hinausführen. Wenn man die Halbkugeln zusammenklappt, müssen die Drähte etwa an der gleichen Stelle sein.

Am Boden und am herausstehenden Draht wird das Drahtgestell mit jeweils zwei Tropfen Epoxidharzkleber befestigt.

Step 5: Stick the LEDs to the Bauble

You can arrange the LEDs based on a colour pattern or stick them at random. I stuck one red LED on the top, on the bottom, at the front side, at the back and sideways. Then I put green and yellow LEDs in between. And in the end I tucked red LEDs in the resulting triangles.

The next step is to solder the anodes of the LEDs on the outside of the bauble. You can follow a pattern again, if you can.

Now we have to trim the cathodes (inside of the bauble) to a similar size. If necessary bend the pins, so that they don't have a contact.

At the end the LEDs are glued to the bauble with some epoxid resin on the inside and on the outside. This step is important to prevent the saline water to leak through the plastic shell. You can test the sphere by filling it with water. Make sure, that the connections are clean.

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Die LEDs können nach einem Muster in die Kugel gesteckt werden oder auch nicht. Ich habe oben, unten, vorne, hinten und seitlich jeweils eine rote LED angebracht, abwechselnd grüne und gelbe dazwischen und in die so entstandenen Dreiecke nochmal rote LEDs.

Jetzt lötet man die Anoden der LEDs an den Halbkugeln zusammen. Auch das kann nach einem Muster gemacht werden, wenn man es schafft.

Dann stutzt man die Kathoden, also die Pins in der Kugel auf eine Größe und biegt sie eventuell noch zurecht, damit sie sich nicht berühren.

Als Letztes werden die LEDs noch mit jeweils einem Tropfen Epoxidharz innen und außen befestigt und abgedichtet. Um die Kugel zu testen, kann man sie mit Wasser füllen. Stelle sicher, dass die Kontakte der LEDs sauber von Kleber sind.

Step 6: The Fluid

Dissolve sodium carbonate in ca. 100 ml of warm water, until the solution is saturated. You could also use common salt, but this would lead to discoloration caused by the current flow.
Let the solution cool down for at least 12 hours and filter it to remove any crystals. If there are still some crystals, repeat the filtration.

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In ca. 100 ml warmes Wasser wird nach und nach Soda aufgelöst, bis es nicht mehr geht. Man könnte auch Kochsalz benutzen, aber dieses verfärbt sich bei Stromdurchfluss.
Die Lösung wird mindestens 12 Stunden zum Abkühlen stehen gelassen und danach gefiltert, sodass sich keine Kristalle mehr in der Lösung befinden. (ansonsten nochmal filtern)

Step 7: Glue the Hemispheres Together

Spread some epoxid resin on the edges of the hemispheres. Pipette the saline solution into one of the hemispheres until it is nearly flush. Carefully put both hemispheres together without spilling the saline solution. To avoid leaking put the bottom hemisphere on the table.

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An den Rand der beiden Halbkugeln kommt jeweils ein Streifen Epoxidharzkleber.
Dann wird die Salzlösung mithilfe einer Pipette in eine der Halbkugeln fast randvoll eingetropft. Vorsichtig müssen nun beide Hälften zusammengefügt werden ohne das Flüssigkeit austritt. Am besten stellt man die untere Halbkugel ab.

Step 8: The Button Cell

To make the connection to the battery, cut two round pieces of copper foil the size of your button cell. Therefore the copper foil piece for the connection to the negative pole should be smaller than the piece for the connection to the positive pole. Next solder two pieces of wire to each of the foil pieces. The last step is to fix the parts to the button cell with the help of a elastic band.

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Um zwei Kontakte zur Batterie zu machen, schneidet man die Kupferfolien in zwei runde Stücke in Größe der Knopfzelle, ein größerer positiver Kontakt und ein kleinerer negativer Kontakt. Zwei Drähte werden an die Folien gelötet. Als Letztes werden die beiden Kontakte entsprechend der Größe mit einem Gummiband an die Knopfzelle geklemmt.

Step 9: Soldering the Last Parts

The wire endings coming out of the bauble (Step 4: The Ground (GND)) have do be soldered together. Then we solder one pin of the resistor to this connection and the free pin of the resistor is soldered up the middle pin of our switch. The left pin of the switch is attached to the neagtaive pole of the battery. The positive pole of the battery is soldered up the anodes of the LEDs on both hemispheres.

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Die beiden Drähte aus den Halbkugeln werden aneinandergelötet. Daran kommt der Widerstand und an den Widerstand der mittlere Pin des Schalters. Der linke Pin kommt an den negativen, kleineren Kontakt der Knopfzelle. Der Pluspol der Batterie wird an die Anoden der LEDs an den beiden Halbkugeln gelötet.

Step 10: Putting the Smaller in the Bigger Bauble

At the end we put the smaller bauble, with the LEDs on it, into the bigger bauble. We can add some pieces of tissues between the button cell and the bigger bauble, to steady the smaller bauble.

If you want to see if the LED ball works, just open the big bauble, turn the switch on and close the big bauble again.

Now you can shake the ball and see the flashing LEDs.

Share with us your version of a LED ball and suggested improvements in the comments.

At the end here is the german video about the LED Ball.

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Zum Schluss wird die fertige Kugel in die größere gesteckt und die größere Kugel geschlossen.
Wenn die innere Kugel noch nicht fest sitzt, kann man kleine Taschentuchfetzen auf die Knopfzelle legen und die Kugel so stabilisieren.

Wenn man die LEDs einschalten will, muss man nur die große Kugel öffnen, den Schalter betätigen und wieder schließen.

Der LED Ball ist jetzt fertig. Bei Schütteln blinkt der Ball dort auf, wo die Flüssigkeit ist.

Teile mit uns deine Version.

Hier ist noch das deutschsprachige Video des LED Balls.