科學(xué)家用iPhone打造高性能顯微鏡
第一步是準備一塊黑色材料,例如卡片,而后在上面鉆出一個(gè)小洞,充當光圈?!?BR>
將訂購的直徑1毫米的玻璃球或者半球形透鏡放入光圈,盡可能做到嚴絲合縫?! ?BR>
完成所有步驟之后,你的手機會(huì )變成這個(gè)樣子?! ?BR>
使用絕緣帶、PVC管和一個(gè)小烤架制成的分光計,可將光線(xiàn)分割成不同的顏色。
研究人員表示,讓智能手機變身顯微鏡不只有趣那么簡(jiǎn)單,世界上一些偏遠地區的患者將極大地受益于這一創(chuàng )造。從理論上說(shuō),這種簡(jiǎn)單的顯微鏡能夠用于拍攝皮膚感染區域的照片,照片可通過(guò)郵件方式發(fā)送給遠在千里之外的醫生,幫助他們做出診斷。實(shí)驗室使用的顯微鏡通常造價(jià)數千美元并且很難帶出實(shí)驗室。
從智能手機變身而來(lái)的顯微鏡是迄今為止最為緊湊并且最為低廉的顯微鏡。這種顯微鏡由美國加利福尼亞州大學(xué)物理學(xué)家塞巴斯蒂安?沃什曼-霍格在此前設計的基礎上研發(fā)。此前的設計更為脆弱并且需要更多零部件。沃什曼-霍格對其進(jìn)行了簡(jiǎn)化,他使用橡膠帶將一個(gè)直徑1毫米的玻璃球固定在iPhone攝像頭上方。 iPhone版放大鏡的放大倍率達到350x,由于無(wú)法聚焦,所拍攝的照片需要借助電腦軟件進(jìn)行處理。
制作這種顯微鏡的總費用為20美元,但研究人員表示,如果使用塑料透鏡而不是玻璃,費用可降至區區10美元。目前,他們正想辦法提高照片的畫(huà)質(zhì),同時(shí)研發(fā)相關(guān)軟件,用于確定血氧水平和計算血細胞數量。
手機版分光計原型采用絕緣帶、PVC管和一個(gè)小烤架制成,可將光線(xiàn)分割成不同的顏色。沃什曼-霍格在接受《連線(xiàn)》雜志采訪(fǎng)時(shí)說(shuō):“我們可以使用價(jià)格低廉的消費型電子產(chǎn)品制造近乎研究級的設備,這讓我大吃一驚。借助于手機,你可以在任何地方記錄和傳輸數據。在農村或者偏遠地區,你可以讓遠在千里之外的職業(yè)病理學(xué)家幫助診斷你的病情?!?BR>
加州大學(xué)電氣工程師阿多甘?奧茲坎指出,與此前使用智能手機的方式相比,這種方式更令人不可思議,就像做夢(mèng)一樣。他說(shuō):“這是一種令人吃驚的做法,超乎科學(xué)界很多人的想象。我們需要將目光聚焦在類(lèi)似這樣富有創(chuàng )造性的設計上并對其進(jìn)行不斷測試和改進(jìn),用以挽救人們的生命?!眾W茲坎并沒(méi)有參與這項計劃。此項研究的具體內容刊登在《公共科學(xué)圖書(shū)館?綜合》上。
制作智能手機版顯微鏡的具體步驟:
1.拿出你的智能手機,最好是采用觸摸屏和手動(dòng)對焦的智能手機。
2.準備一塊黑色材料,例如卡片,而后在上面鉆出一個(gè)小洞,充當光圈。
3.訂購一個(gè)直徑1毫米的玻璃球或者半球形透鏡,費用大約在10美元左右。
4.將透鏡放入光圈,盡可能做到嚴絲合縫。
5.使用黑膠帶將它們固定在手機攝像頭上,確保它們就位于攝影頭的正中央。為了做到這一點(diǎn),你需要在黑膠帶上剪出一個(gè)直徑超過(guò)透鏡同時(shí)又小于光圈的小洞。
6.調整位置,使其處在取景器的正中央。
7.拍攝時(shí)確保擁有足夠光線(xiàn)。
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