Proměňte Smartphone v digitální mikroskop pouze za 3 centy

Proměňte Smartphone v digitální mikroskop pouze za 3 centy

Přemýšleli jste někdy, jak byste mohli vytvořit svůj vlastní mikroskop za mnohem menší cenu než nákup? Náklady na vybudování mikroskopu jsou spíš 20 dolarů, ale ve srovnání s průměrnými náklady na vědecké mikroskopy to mohou být také 3 centy!

pravděpodobně již máte většinu nástrojů, které potřebujete přímo ve vaší laboratoři nebo doma! Pokud máte smartphone, pak již máte fotoaparát pro svůj nový mikroskop. Tento mikroskop můžete postavit asi za hodinu, jakmile shromáždíte všechny potřebné zásoby.

materiály potřebné k vytvoření vlastního mikroskopu:

přenosný mikroskop bez základny:

• Smartphone
• zaostřovací objektiv z laserového ukazovátka
• smartphone fotoaparát objektiv clip attachment (pro dočasné připojení)*

* není potřeba, pokud vyrábíte stojan z plexiskla.

není nutné vytvářet základnu pro váš mikroskop. Přemýšlejte však o tom, jak moc jsou vaše fotografie smartphonu, když je telefon ustálen proti něčemu nehybnému (zejména při vysokém zoomu), ve srovnání s nestabilním „od ruky“. Představte si, o kolik více bude jakýkoli pohyb zesílen zvětšovací čočkou! Pak zvažte, jak levné a rychlé je vyrobit stojan z plexiskla pro domácí nastavení mikroskopu!

Základna Mikroskopu:

• 1″ překližka (8 „x 12“) – základna
• kus šrotu – umístit pod pracovní plochu (aby nedošlo k poškození desek)
• 1/8″ plexisklo (8″ x 10″) – fáze smartphonu (kamera)
• 1/8″ plexisklo (8″ x 10″) – fáze vzorku
• 1/8″ plexisklo (4 „x 6“) – sklíčko vzorku
• (4) 6″ x 5/16 „šrouby vozíku
• (10) 5/16″ ořechy
• (2) 5/16″ křídlové matice
• (6) 5/16″ podložky
• Pocket portable mini 6 LED click light torch key svítilna nebo podobné světlo pro podsvícené vzorky

nástroje:

• vrták
• velký vrták (5/16″)
• Střední vrták (11/64″)
• malý vrták (1/16″)
• kleště
• různé vrtáky
• pravítko
• černá značka
• tužka

pokud již nemáte levné laserové ukazovátko, které jste ochotni odtrhnout, abyste vytáhli zaostřovací čočku, můžete si koupit laserová ukazovátka v obchodě za přibližně 5$. Pokud máte potíže s nalezením laserového ukazovátka, zkontrolujte v místním obchodě s domácími zvířaty, protože majitelé koček milují tato laserová ukazovátka pro pobavení svých koček celé hodiny.

ujistěte se, že laserové ukazovátko není laserové ukazovátko dva v jednom s bílým světlem, protože pro tento účel nebude fungovat. Také se ujistěte, že špička laserového ukazovátka je zakřivený povrch, nikoli rovný povrch. Téměř všechny čočky z malých laserových ukazovátek budou fungovat jako makro čočka, zejména pokud mají zakřivený povrch, který lze přišroubovat a vypnout.

podrobný návod pro vytvoření vlastního mikroskopu

Krok 1: Vyjměte zaostřovací čočku z laserového ukazovátka

• odšroubujte zakřivenou špičku laserového ukazovátka.
• odšroubujte plastový kryt (typicky černý), který obsahuje zaostřovací čočku. Možná budete muset použít kleště, abyste lépe uchopili kryt, ve kterém je umístěna zaostřovací čočka.
• vytáhněte zaostřovací objektiv.
• použijte špičku kancelářské sponky nebo klepněte na kryt zaostřovacího objektivu na desce, pokud je to nutné, uvolněte objektiv

Krok 2: Označte místa pro šrouby vozíku na překližce

• pomocí pravítka a černé značky označte místo v každém rohu dřeva, které je 1,5 “ ze všech stran.
• označte všechny čtyři rohy překližky.

Krok 3: vyvrtejte otvory do překližky

• položte překližku na kus šrotu.
• pomocí většího vrtáku (5/16″) vyvrtejte čtyři otvory do překližky.

Krok 4: zarovnejte kousky plexiskla překližkou a vyvrtejte otvory

Krok 5: vytvořte otvor pro zaostřovací objektiv

• pomocí pravítka vyhledejte střed kusu plexiskla 8 „x 10“ v souladu s předními dvěma šrouby vozíku.
• zvažte, zda má váš smartphone kolem sebe pouzdro:
  • zaostřovací objektiv musí být co nejblíže fotoaparátu smartphonu.
  • pokud má smartphone pouzdro, pak chcete pouze vložit zaostřovací čočku do plexiskla natolik, aby část zaostřovacího objektivu vyčnívala z horní části plexiskla, aby se dostala do kontaktu s objektivem fotoaparátu smartphonu.
  • pokud smartphone nemá pouzdro, vložení zaostřovacího objektivu do plexiskla tak, aby horní část zaostřovacího objektivu byla v jedné rovině s plexisklem, bude stále umožňovat, aby byl téměř v jedné rovině s fotoaparátem smartphonu.
• při vrtání dbejte na to, aby nedošlo k praskání plexiskla:
  • pomocí malého vrtáku (1/16″) vyvrtejte startovací otvor do plexiskla, aby nedošlo k jeho prasknutí.

• • pomocí většího vrtáku (5/16″) vyvrtejte zahloubený otvor v plexiskle pro zaostřovací čočku, ale nevrtejte celou cestu přes plexisklo.
  • při vrtání do plexiskla netlačte tvrdě, aby nedošlo k jeho praskání:
    • jemně stiskněte, aby vrták začal procházet plexisklem, a poté nechte drážky vrtáku a sílu generovanou vrtákem stáhnout dolů, když jemně vyvíjíte tlak na vrták.

• vyzkoušejte, zda zaostřovací čočka zapadá do plexiskla.
• pokud se objektiv nehodí, použijte brusný papír nebo pilník k jemnému oholení části plexiskla.
  • pokračujte v pravidelné kontrole, abyste zjistili, kdy zaostřovací čočka těsně zapadne do plexiskla.

• jakmile čočka zapadne do zahloubeného otvoru, vyvrtejte středem zahloubeného otvoru celou cestu přes plexisklo se středním vrtákem (11/64″), abyste vytvořili otvor pro čočku pro vizualizaci níže uvedeného vzorku.

Krok 6: označte umístění LED světla

• umístěte kus plexiskla 8″ x 10 “ dolů na šrouby vozíku.
• tužkou označte uvnitř otvoru zaostřovacího objektivu v plexiskle.
• Toto místo nyní označuje místo, kde by měl být umístěn střed vašeho LED světla.
• pokud vaše LED světlo nesedí naplocho na povrchu základny překližky, použijte vrták na zahloubení dřeva k zahloubení LED světla do překližky.
  • dbejte na to, abyste vrtali celou cestu skrz překližkovou základnu.

Krok 7: Přidejte šrouby vozíku, podložky a matice

• vložte šrouby vozíku do spodní strany základny překližky.
• Překlopte překližku a přidejte podložky na horní část všech čtyř šroubů vozíku.
• upevněte šrouby a podložky k základně překližky přidáním matic přímo sousedících s podložkami.

Krok 8: umístěte zaostřovací čočku do fáze plexiskla kamery (smartphonu)

• Všimněte si, že zaostřovací čočka (z laserového ukazovátka) má dvě různé strany-zakřivenou stranu a rovný povrch.
  • plochá strana zaostřovacího objektivu je objektiv, který musí přijít v přímém kontaktu s objektivem fotoaparátu vašeho smartphonu.
• jemně zatlačte zaostřovací objektiv do fáze fotoaparátu z plexiskla 8″ x 10″.

Krok 9: Přidejte fázi vzorku

• přidejte křídlové matice a podložky na přední dva šrouby vozíku.
• přidejte stupeň vzorku 4 „x 8“ na horní část podložek.
• přidejte matice nad obě strany stupně vzorku.
• přidejte matice na zadní dva šrouby vozíku.
• použijte zařízení úrovně nebo aplikaci na smartphonu, abyste zajistili, že fáze vzorku je plochá a vyrovnaná.

Krok 10: Přidat fotoaparát (Smartphone) Stage

• přidejte plexisklo 8 „x 10“ (kamera stage) dolů na všechny čtyři šrouby vozíku, přímo nad maticemi (dříve přidané na vrcholu vzorku stage).
• použijte zařízení úrovně nebo aplikaci na smartphonu, abyste zajistili, že fáze vzorku je plochá a vyrovnaná.
• přidejte matice ke všem čtyřem šroubům vozíku, přímo v horní části kamery.

nahoře vidíte dva vlasové šachty obočí.

Chcete – li zvýšit zvětšení, můžete použít druhý zaostřovací objektiv přímo pod prvním zaostřovacím objektivem. Vložte ji jen mírně do spodní části fáze kamery z plexiskla (8 „x 10“).

pro své vzorky použijte menší 1/8″ plexisklo (2″ x 4″).

níže vidíte vlasový folikul obočí a hřídel (vlevo)a vnější buňky kořenového pláště z jiného folikulu obočí, když byla použita funkce zoomu smartphonu(vpravo).

vytvořili jste si vlastní mikroskop-co teď?

váš domácí mikroskop bude mít mnoho výhod:

• skvělé jako přenosný mikroskop.
• vynikající startovací mikroskop pro začínající mikroskopy (mladší studenti ve vaší laboratoři, jako jsou studenti rotace, vysokoškoláci nebo studenti medicíny bez výzkumu).
• může sloužit jako další mikroskop, pokud máte komerční mikroskop, který používají ostatní členové laboratoře.
• tento typ mikroskopu je také skvělý pro mladší studenty (studenti základních škol, K-12), zejména když školy nemají finanční prostředky na nákup komerčně vyráběných mikroskopů.
• tím, že členům laboratoře umožníte praktickou aktivitu při stavbě jednoho z těchto mikroskopů, získají členové laboratoře lepší pochopení toho, jak každá složka mikroskopu funguje.

budování vlastního vybavení může být stejně zábavné a poutavé jako samotná věda! Kreativita a představivost vedou k velkým objevům. Užijte si svůj nový mikroskop a vše, co jej použít k prozkoumání.

další tipy, triky a hacky, jak udělat své experimenty, podívejte se na Bitesize Bio DIY v laboratorním centru.

původně publikováno 23. ledna 2018. Zkontrolováno a aktualizováno 15. prosince 2020.