Микроскопы нового поколения: необычное в привычном
Перевоплощения традиционных микроскопов открывают новые грани науки и техники. Усовершенствованная конструкция позволяет их использовать в разных областях и в первую очередь в медицине. Это понятно, ведь современная жизнь требует новых более информативных методов исследования. А вот используемые материалы для их создания порой удивляют намного сильнее.
Бумажный микроскоп
Изобретение на грани фантастики – компактный микроскоп из картона – придумали инженеры из Стенфордского университета. Вполне полноценный микроскоп имеет способность увеличивать изображение в две тысячи раз! А вот его стоимость еще более удивительная – всего лишь около одного доллара.
И хоть первая информация о создании новинки появилась еще в середине 2012 года, никаких подробностей о его конструкции разработчиками не сообщалось. Не так давно его описание появилось в архивах Корнельского университета, а затем и в интернет-ресурсах.
Главной целью создания бумажного микроскопа была необходимость сделать диагностику различных болезней для жителей слаборазвитых стран проще, доступнее и дешевле. Хотя, конечно же, такой микроскоп будет полезен для школьников и студентов — как в образовательных целях, так и в научно-исследовательской работе.
Микроскоп сделан из небольшого куска картона, линзы, встроенной прямо в бумагу, и батарейки-таблетки. Приспособление интересно еще и тем, что процесс его сборки довольно прост и не требует каких-то особых знаний. Вам понадобится всего лишь несколько свободных минут и немного усердия.
Точность подгонки всех его компонентов высока и составляет около 100 микрон. Микроскоп получается достаточно крепким. Это происходит от того, что при натяжении картона все детали конструкции способны самонастраиваться.
Исследования проводятся стандартным способом. Для начала нужно вставить стекло с препаратом в микроскоп и включить диод. В отверстии маленького окуляра можно будет увидеть изображение. Резкость настраивается при помощи картонного бегунка. Другие комплектующие, которыми снабжен микроскоп, позволяют передвигать исследуемый образец в поле зрения.
Инженеры разработали несколько версий микроскопа из бумаги: с темным фоном, светлым фоном, с полем для флуоресцентной подсветки. Также есть возможность проецировать отображения исследуемой плоскости на стену.
Одной из важных особенностей бумажного микроскопа, кроме малой стоимости, является его выносливость. Ему не страшны падения с какой бы то ни было высоты. А если вы вдруг на него наступите, с ним совершенно ничего не случится.
Голографический микроскоп без линз
Недорогой компактный микроскоп для сравнительно дешевой диагностики кишечных заболеваний придумали ученые из Калифорнийского университета. Вместо линз в нем используется лазер. Микроскоп может выявлять патогенные бактерии в пище, воде и даже крови.
Голографическое устройство работает от двух батарей АА и весит 200 грамм. Его разрешение 2 мкм, аналогичное большим и сложным зеркально-линзовым микроскопам. В работе микроскопа предусмотрены два режима: один носит название «передача» — для анализа жидкостей , другой называется «отражение» — для исследований твердых непрозрачных материалов.
Принцип работы этого микроскопа куда сложнее предыдущего. При помощи зеркала луч лазера разделяется на два пучка. Один из них подсвечивает материал. Отраженный образец фиксируется на КМОП-сенсор. Полученная картинка проходит математическую обработку, в результате чего получается 3D-изображение. Микроскоп оснащен модулем для передачи данных в компьютер и в Интернет.
Низкая стоимость, не превышающая 100 долларов, делает голографический микроскоп без линз вполне доступным не только для небольших медицинских лабораторий, но и для населения.
Голографический микроскоп с веб-камерой и лазером
А вот цена такого сложного устройства, как голографический микроскоп, состоящий из веб-камеры и лазера, несколько выше. Хотя собран он из недорогих компонентов, стоимость которых составляет около 250 долларов. Его создатели японские инженеры. Особенность этого микроскопа в том, что он может записывать 3D изображения, разрешение которых составляет примерно 17 микрон.
Само устройство имеет размеры величиной с ладонь. Внешне оно похоже на коробку. Внутри спрятана веб-камера, точечная линза и твердотельный лазер. 3D изображение в режиме реального времени можно увидеть на компьютере.
Трехмерная голограмма очень информативна в сравнении с традиционной плоской картинкой в обычном микроскопе. Но для такого изображения понадобится предварительная расшифровка. Возможность обходиться без сложной оптики является одним из важных преимуществ голографической микроскопии.
Микроскоп в смартфоне
А это новшество придется по вкусу любителям мобильных устройств. Удивительно, для чего только они не используются, кроме прямого назначения. Теперь пришла очередь сделать из обычного смартфона настоящий увеличитель.
Создана универсальная и суперкомпактная линза Micro Phone Lens, которая сможет превратить любой смартфон в микроскоп. Маленький силиконовый диск имеет диаметр всего 6 миллиметров. Он легко прилипает к объективу камеры. После использования его так же просто снять и убрать в специальный чехол.
Сделана линза по запатентованной технологии платиновой кристаллизации кремния. Она мягкая, но ее невозможно поцарапать. По своим оптическим свойствам она не уступает стеклу, но при этом обладает 15-кратным увеличением. Однако это еще не предел. Вполне возможен выпуск линзы с 150-кратным увеличением, с помощью которой можно будет рассматривать предметы уже на клеточном уровне.
