2013年11月7日

手機變身顯微鏡

這篇文章的前言還蠻長的...

因為大學塾學長的介紹,所以我參與了《大人的科學》中文版的稿件撰寫。獲得代理的親子天下雜誌規劃不同學習階段的老師,分別從不同的角度寫和該主題相關的文章,用這作為中文版的特色。我很喜歡改裝東西,所以就寫了幾篇改東西的,我在雙眼相機那集寫了改造webcam和行車記錄器為顯微鏡的一篇文章。當初寫得很快樂,反正就用現有的材料改造物件,但是沒有想到出版社後來想要用文章內容來辦營隊活動,這可苦煞我啦。

怎麼說?那篇文章改的是webcam和行車記錄器,真的拿來辦活動,可是會累死人了,無論是備料或是尋覓合適的地點都是麻煩事。但後來跟出版社談了好久,還是決定作行車記錄器改造吧,結果週末看到Instructable的電子信,曙光乍現。

有位仁兄用了壓克力和雷射筆的透鏡,做出了手機變身顯微鏡的台子,後來這篇文章在台灣的新聞也有報導。看到那則文章的當下,我立刻跟出版社敲定,我們的活動改作這個吧!


用雷射筆內的透鏡來當手機顯微鏡,這事我曾經作過,早就知道效果會不錯,但是用壓克力來作台子,這我還真是沒想過。我細看了文章講的材料與工具,這些對我來說,準備不難。像是壓克力的裁切訂購和螺絲組的採買,我在先前作Spikerbox的時候,已經有超級豐富的經驗。而光源我就用之前作的曬衣夾LED燈組就行了。

螺絲組價格約是20元之內,衣夾約6元,LED用的是3V超白,電子材料行價格約是6元,電池選用20XX系列(2032、2025、2016)價格最高到35元,透鏡約20元。以上價格其實大量購買或是網購等,可以找到更低的價錢。
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採買零件的過程最費事的要算是訂購壓克力,因為要決定鑽孔要多大,這跟螺絲規格以及透鏡規格有關係。螺絲孔後來我鑽5mm,所以螺絲可以用3/16吋或是 5/32吋的,長度則都是用6吋,其他蝶帽、華司、螺帽就搭配選用的螺絲徑。

透鏡可以透過專賣雷射筆零件的廠商購得,所以不用刻意去買雷射筆來拆。我測試了5mm的透鏡和7mm的透鏡,透鏡越小,放大率越高,但是焦距短會使得工作距離減小,透鏡小會讓成像周圍容易模糊。特別是現在許多手機的鏡頭都越作越大,所以後來我就選用7mm的透鏡。

壓克力上鑽的孔,我則是請廠商鑽6.7mm的孔。選這個規格,是我請廠商先幫我鑽不同規格的數個孔,我測試過後,發現這個規格最適合。但我想,也許換個廠商,或是換了雷射切割機,可能狀況又不太相同了。壓克力切割與鑽孔的價格大約是150元,規格是2mm x 16cm x 16 cm 兩片、2mm x 16cm x 6 cm 一片,鑽了螺絲孔和透鏡孔)


當初準備這些材料的時候,覺得也許有些人也有興趣,所以就在噗浪和FB上吆喝了一下,看有誰想要,我可以組個零件包。沒想到大家好踴躍,不到一天就集結了將近兩百份,逼的我立刻停止吆喝,不然累積下來的數量,可能會把我累死。

光是那兩百包的材料,我這種純手工配料的家庭工廠,就得連續工作好幾個晚上才弄得完哪,下圖才只是一小部份而已。我本來以為拾料沒什麼大不了,但是做了才發現我錯了,所有的零件連袋子什麼的,一共有30幾項,也就是說如果是如果是工廠生產線的話,我得開十條以上才可以處理,但我這時得一人處理,還好老婆義無反顧地幫我處理部份工作。
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這樣只是冰山一角哪!!
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雖說我用的材料和原作者差不多,但是我做了一些更改。尺寸縮了一些,螺絲的方向我也反過來裝,目的是讓頂板一定可呈水平,也讓iPad等平板架上去使用時,不至於被高凸的螺帽頂起來。

下圖就是拍攝實景,那是帝雉的眼睛
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這個1000元是出現在玉山上的
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這隻線蟲是用上面那樣的器材拍的,材料來自我家的流理台的排水孔(奇怪,那裡居然有線蟲,是菜還是土來的?)
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最後這個影片,是給那些有跟我訂顯微鏡台的朋友們看的,從組裝到使用都拍下來啊,就當說明書吧。



像這樣的裝置很適合讓學生作探索自然之用,因為可以用自己的手機拍攝顯微影像和錄影,而且操作也很簡單,不用擔心電源,甚至可以在野外直接使用。也因為這樣的關係,所以我才會決定要改用這個來帶營隊。

最後來廣告一下,我說的那個營隊就是這個《Be a Maker,動手作科學營》,我會教看中學階段一些適合用這顯微鏡看的材料,太小的細胞如紅血球就比較難了,不過其實用些技巧,還是有機會可以看的。名額很少,很快就會額滿了喔。錯過的話,寒假還有就是了。

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