还记得小时刻在学校里运用的显微镜吗?此刻你可行用乐高积木 DIY 一种出去。
这非常适合此刻的‘节俭科学’的趋向:运用便宜的花费级硬件和开源软件来建立低本钱的科学仪器。DIY 仪器十分符合用于教学。
▲用纸片做成的显微镜——Foldscope,相片来源:MoMA
在教学运动中,弟子们接近最多的仪器,常常便是显微镜。
哥廷根大学的蒂莫·贝茨(Timo Betz)以为,显微镜是必不可少的科学仪器,但源于仪器的本钱和脆弱性,他们在教室中的运用遭到了极大的节制,特别是在疫情时期。因而,它们打算用乐高积木搭建一种更廉价的显微镜。
贝茨的灵性来源于加州大学旧金山分校的探讨生哈里森·刘(Harrison Liu)等人于 2013 年做出的乐高显微镜——LegoScope。但 LegoScope 实质上其实不能算一种‘低本钱的’显微镜,它仍须要用到定制的 3D 打印部件。
▲LegoScope,相片来源:Synapse
而贝茨等人的乐高显微镜则有所不同。它们的显微镜中,唯有两个部件非是乐高积木——高倍物镜与低倍物镜。它们将 iPhone 5 的相机模块中的塑料镜片用作高倍物镜,低倍物镜则是一枚玻璃透镜。
‘从相机模组中当心地分离出镜片后,咱们用透明胶带将它接连到了乐高积木上。’贝茨在论文中写到。
▲蒂莫·贝茨,相片来源:Ars Technica
关于照明,它们运用了一个集成了 LED 的特殊乐高积木,此外它们还将一张薄纸放置在 LED 与样品之中,效用相似于摄影灯上的柔光灯罩。
你可能会好奇,用乐高积木来做显微镜,最难达成的是哪一部分呢?谜底可能会是:物镜支架。
通过一番探讨,贝茨和他的同事将齿条与蜗杆组合在一同,让得使用者可行调度焦距。
‘尽管物镜支架是显微镜的全部单个部件中最小的,但它关于构造的强度和稳固性的请求而是最高的。’贝茨说道,‘因而,这部分的搭建应当由更年长的、更有经历的儿童来达成,至少要有成年人的陪同,以防止在搭建显微镜的早期阶段就显露错误。’
达成显微镜的设置后,贝茨在一组 9 至 13 岁的孩童的帮助下测试了它们的 DIY 显微镜。
它们一同搭建了显微镜并发展了少许实验。这种 DIY 显微镜很好地帮助了这群小友人探寻微观全球,而且让它们理解了显微镜的事业原理。
‘对科学的理解不但有助于发展决策,还可行为平常生活带来众多好处,比如培育解决难题的思维和能力。’贝茨说。
“掌”握科技鲜闻 (微信搜索techsina或扫描左侧二维码关心)