用單式顯微鏡把手機變成顯微鏡

前幾天看到一篇報導
手機變身顯微鏡 拍照放大350倍【張翠蘭╱綜合外電報導】
美國加州大學研究人員用膠帶、橡膠圈和玻璃球,把智慧手機變身成顯微鏡,能把紅血球放大350倍,改造花費最低10美元(約296元台幣)。
英國《每日郵報》前天報導,加州大學戴維斯分校物理學家沃斯曼荷吉把1公釐球形透鏡放在中間戳洞的黑橡膠片上,置於iPhone 2G或iPhone 4的手機相機鏡頭,拍攝的照片會有放大350倍效果。雖然圖像會模糊,但研究人員再用研發的軟體修正調整後,便能得到明亮又清晰的照片。
改造材質總共花費592元台幣,但若以塑膠鏡取代玻璃球鏡,便能把成本壓低至296元台幣。研究人員指,實驗室等級的顯微鏡貴又重,他們設計的手機顯微鏡,是迄今最輕便、簡易和便宜的設備。研究團隊也利用PVC窄管、線性繞射光柵和黑膠帶,把智慧手機改造成簡易光譜儀。此發明可望讓偏遠地區病患拍下皮膚樣本,用手機傳送給千里外的醫生,診斷病情。


讀完之後看到圖,再去找一下原始的論文資料
Cell-Phone-Based Platform for Biomedical Device Development and Education Applications

心中只有一個想法,這個不就是把單式顯微鏡黏在手機鏡頭上嗎?

2006年開始製作單式顯微鏡的時候,就已經試過用相機接單式顯微鏡了,但那時候用一般的相機不太容易拍,一個是因為對焦距離不易控制,另外一個原因則是一般數位相機的鏡頭口徑太大。那時候最後是用Nikon 995那部老相機才有辦法拍攝出單式顯微鏡下的影像

從2006年到現在都這麼久了,我也沒想過再用其他方式去結合單式顯微鏡,但是這篇報導讓我恍然大悟,手機鏡頭的確是結合單式顯微鏡的好伙伴。因為手機鏡頭就是針孔攝影機的鏡頭,口徑小。單式顯微鏡加上去之後,比起一般相機,手機的鏡頭更可以有效減少成像圈。


下面幾張圖,就是用我的手機加上單式顯微鏡所拍攝的莖橫切。這要花多少錢?新聞說要10美元,不過我這組作下來,其實根本用不到新台幣1元。








這個作法就只是把單式顯微鏡剪小小塊,用膠帶貼在手機背後,就這樣而已。我今年教學生做單式顯微鏡的時候,也讓學生把手機拿出來改造成顯微鏡,他們在下課的時候,玩得好高興。他們想都沒想到,自己的手機居然可以變成顯微鏡呢。



這篇報導其實也讓我想到單式顯微鏡的另外一種作法,過去我都是教用線香去燒出卡紙上的小洞,可是這個步驟難免會讓學生的桌子燒灼出傷痕。以下這個作法,工具多一點,但是可以減少用線香的不便。

首先用打洞器在卡紙上打一個小洞


然後剪一小塊黑色絕緣膠布貼住圓孔,接著在膠布上用針戳出一個小洞


然後再把玻璃珠黏上去就行了,如果要再多點固定,可以再剪一塊膠布,戳一個小洞,再覆蓋上去。


雖然用膠帶是不錯,但是還是有缺點,針戳膠帶只能戳出裂痕而已,並沒有辦法像線香那樣燒出一個真正的圓孔,如果能解決這個問題,那就真的太好了。

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