Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Картонный микроскоп своими руками

Ключевые слова:  Бумажный микроскоп, Разработки, Своими руками, Стенфордский университет

Опубликовал(а):  Доронин Федор Александрович

12 марта 2014

Инженеры Стенфордского университета разработали бумажный микроскоп стоимостью менее одного доллара, который способен увеличивать изображение в 2 тысячи раз. Его описание появилось в архиве Корнельского университета, кратко о приборе можно прочитать на сайте Стенфорда.

Устройство собирается из куска картона, диода, батарейки-таблетки и линзы, которая уже встроена в бумагу. Процесс сборки занимает несколько минут и не требует специальных знаний. Как показали полевые исследования, точность подгонки компонентов составляет около ста микрон. Добиться такой точности удалось за счет использования самонастройки компонентов при натяжении картона.

Препараты вставляются в прибор на стандартных стеклянных предметных стеклах. Чтобы увидеть изображение, нужно включить диод и вплотную приблизить глаз к отверстию окуляра-дырочки. На резкость микроскоп наводится с помощью передвижения большими пальцами бумажного бегунка. Другие компоненты позволяют двигать образец в поле зрения.

Ученые разработали версии бумажного микроскопа со светлым полем, с темным полем, для флюоресцентной подсветки, а также версию, которая может проецировать изображение на стены. Стоимость прибора составляет менее доллара, при этом все они выдерживают падение с любой высоты и даже попадание под ноги пользователя.

По словам изобретателей, основной целью создания таких бумажных микроскопов было желание радикально упростить диагностику заболеваний в слаборазвитых странах. Кроме того, такие микроскопы могут быть полезны для образовательных целей и в полевой научной работе. Впервые о работе над микроскопом ученые заявили в июне 2012 года, однако до сих пор подробности его конструкции не были опубликованы.

Прикрепленные файлы:
foldscope.PDF (2.33 Мб.)

статья "Foldscope: Origami-based paper microscope"

 


Источник: Lenta.ru



Комментарии
Владимир Владимирович, 13 марта 2014 05:44 
2 тысячи раз
Трудно предположить, что "инженеры Стенфордского университета" незнакомы с пределом оптического разрешения - остается только предположить "научные журналисты" подпереврали
Пастух Евфграфович, 13 марта 2014 08:03 
Великолепно!

Да уж... Сенека отдыхает! Вот и пересчитывай сам диаметры шариков-чечевиц? Диод - для подсветки? Завтра перевернут, добавят "большую чечевицу" из смарагда и будет... картонный телескоп в 2000х - сразу увидим - был кто на Луне или где?
Хотя, нет, не бывать такому на Земле никогда, увы - ежели больше 200х - телескопчик уже заколбасит и тёмненько всё будет дальше совсем...
P.S. Жаль, не увидит наш нейрон добрый Клавдий - наш Нерон!
Как эхо от его Агриппины: : «Пусть картонный, лишь бы увеличивал».
как пишут авторы (стр. 3), "it can provide over 2,000X magnification with
submicron resolution" ( http://arxiv...03.1211.pdf)
Владимир Владимирович, 13 марта 2014 15:39 
Бумага все стерпит, особенно нерецензированные архивы...
Немножко преувеличить - не чуждо почти любому ученому
(в их случае - они больше делали, чем думали - нормально!)
а меня смутило еще и "оригами"
Семёнов Максим Юрьевич, 13 марта 2014 15:53 
если здраво рассудить, то 2000кратное увеличение, это, очевидно, теоретический предел для этих микроскопов.. в некоторых обстоятельствах, когда размер "образца" около микрона..
Владимир Владимирович, 14 марта 2014 02:36 
А если внимательно задуматься, что увеличение определяется разрешением - то 2000 не получится... (для субмикронного разрешения - увеличение ~1000 (даже менее) достаточно, а больше - лишь преувеличение)
Пастух Евфграфович, 14 марта 2014 14:30 
Короче - дирилка кардонная? Но,
"в Африке 40 миллионов детей, половина из которых школьного возраста, которые не получают школьного образования". Так что от «Один лэптоп каждому ребенку» и Way-C, до ЭТОГО микроскопа - это логичный шаг. Скорее всего это приставка к вэб-камере или простому микроскопу. В нашем школьном наборе "Африка" такого пока нет, хотя "дизайн набора напомнит ребенку о любимых игрушках и, несомненно, повысит настроение".
P.S. Слышится: "А мы пойдём не север, а мы пойдём не север..."? Пусть их, начнём со стеклянных шариков
Увеличить он может хоть в миллион раз, разрешение-то какое при этом?
Chutko Vladimir, 23 марта 2014 22:37 
Это, как говорится, "Дура дурой, а 30 баксов в день имею". Ребята выиграли $100 000 приз от Гейтса и сделали забавную игрушку. Мне тоже не верится в Х2000, не говоря уж о том, что высококачественные сферические линзы (шары) очень дорогие, сделать их безаберрационными (особенно маленькие) очень сложно, ну, и т.д, и т.п. Хотя статья их ну очень научная. Относительно применения - тоже не верю, микроскопов нормальных сейчас полно, цены невысокие. Да, есть страны, которые не могут, возможно, купить их для школ, но мне кажется, что для таких стран первая проблема не научить детей пользоваться микроскопами, а спасти их от голодной смерти. А для других стран - не будут они приобретать и делать такие микроскопы, потому что на них много не наваришь. Для биологов - тоже не нужно, профессиональные медики и биологи даже в полевых условиях все равно будут пользоваться стандартными сертифицированными приборами, каковых тоже полно.

Ваще-то, было бы время, очень интересно было бы разобраться, где сидит подвох.... Насчет оптического разрешения - современные оптические микроскопы имеют разрешение порядка нескольких нанометров и меньше, но там несколько другие принципы работы, дифракционный предел там обходится.
Владимир Владимирович, 24 марта 2014 01:23 
Насчет оптического разрешения - современные оптические микроскопы имеют разрешение порядка нескольких нанометров и меньше, но там несколько другие принципы работы, дифракционный предел там обходится.

Ой, а расскажите, пожалуйста подробнее!!
Я
а) буду студентам рассказывать;
б) куплю, может, такой микроскоп (а то мучаемся с электронной микроскопией, вакуум, итд)

Из моих ограниченных знаний, конфокальная микроскопия дает примерно фактор ~2 к обычному пределу разрешения. А ближнепольная (near-field которая), конечно, может теоретически как-то и разрешает, а реально сбор сигнала близехонько от поверхности без искажений и сопутствующих суровых реалий делает измерения эзотерическими...

Вот поведайте, пожалуйста - если "несколько нанометров и меньше" то как увидеть/разрешить, например, наши серебряные (такие блестящие и удобные для оптической микроскопии) пятигранные бипирамиды порядка 50 нм (шириной) во всей их красе (ну то есть со всеми гранями) - ??
Chutko Vladimir, 24 марта 2014 03:57 
Ах, ах, сколько сарказма! Щас, я запыхчу и брошусь Вас линками снабжать. Погуглите, и будет Вам щастье. А пока можете купить хотя бы у Лейки серийно выпускаемый оптический микроскоп Leica TCS SP8 STED 3X с разрешением лучше 50 нм. FOM вроде чего-то тоже разработал, в Америке выпускаются серийно. Играйтесь с Вашими пирамидками. В университетах приблизились к 10, есть сообщения даже о лучшем разрешении (те самые несколько нанометров, но это уже вроде с обработкой данных) во всяком случае, о 20 полно. В общем, если это Вас всерьез интересует - ищите и обрящете. Это не мой круг интересов. Если будут проблемы с закупкой и поставкой - тут могу помочь. Но не деньгами:-(

Владимир Владимирович, 24 марта 2014 05:26 
Какой сарказм?!? Безумный интерес к таким чудо-микроскопам!
(и даже "испуг" - что-то такое удивительнейшее упустить из вида)
В целом суть ответа понятна - пыхтеть, гуглить...
Конфокальный микроскоп Leica TCS SP8 STED 3X разрешает "флюорофоры" (на эту тему я могу много попыхтеть...) ... весьма почти так же как любой оптический микроскоп легко "наблюдает" 10 нанометровые (и даже менее) металлические частицы
Chutko Vladimir, 24 марта 2014 05:58 
Ну вот видите - Вы в теме намного глубже, чем я. И гуглить не надо, Вы все знаете. А чего ж тогда передо мной, дилетантом, в незнайку играете? Я же всего лишь прочел как-то (и не первый раз, давно еще), что 10-нанометровый предел для оптических микроскопов преодолен, а с какими там частицами - понятия не имею. Естественно, любая методика имеет свои ограничения. Вот бы и сказали - да, Владимир, преодолен, но не для всех и не всегда и не везде и за разные деньги. Мол, все 10-нанометровые объекты равны, но некоторые, например металлические, равнее. А подловить меня на чем-то - проблем нет. Как и всех вас и нас в областях, где мы просто как-то прогуливались, но какое-то мнение себе составили.
Владимир Владимирович, 24 марта 2014 15:30 
Как же я не дилетант??
Я физического образования не имею, глубиной знаний в микроскопии совсем не обладаю - занимаюсь своей весьма специфичной областью химии (в которой без микроскопии никак). И даже там за всем "прогрессом" не слежу, а тем более уж в других областях.

А Вы меня очень удивили.
Конечно, в научных анонсах чего сейчас не понапишут - это как в позднем Риме: хлеба (грантов) и зрелищ (умопомрачительных научных сенсаций любой ценой, часто включая правду...)
Но я ж подумал, что Вы как человек сугубо практичный написали про реальные приборы

Про 10-нанометровые металлические частицы - это ж еще с прошлого века - видны-то они видны - прекрасно (индивидуально), но предел разрешения для них никто не отменял с обычными оптическими микроскопами
Chutko Vladimir, 24 марта 2014 23:01 
Ну, во-первых, я Вам предложил как раз реальный прибор с лучше чем 50 нм разрешением. Есть и лучше, в Штатах одна (а может, и не одна)компания выпускает, не помню, кто, как-то долго с ними беседовал на выставке. Они как раз и заявили 10 нм разрешение. Во-вторых, статей на эту тему масса и во вполне серьезных источниках, которые ну никак нельзя обвинить в поставках хлеба и зрелищ для плебса. Приходится опять посоветовать погуглить

Нет, если не хотите, конечно, не надо...
Владимир Владимирович, 24 марта 2014 23:10 
Есть и лучше, в Штатах одна (а может, и не одна)компания выпускает, не помню, кто, как-то долго с ними беседовал на выставке. Они как раз и заявили 10 нм разрешение.

Будьте конкретны, назовите, пожалуйста, эту компанию, выпускающую приборы с 10-нм разрешением, чем давать советы про "гуглить"
Chutko Vladimir, 25 марта 2014 23:17 
Ну что ж Вы такой занудливый, не знаю прямо.... Сказал же я Вам - не помню, давно это было, лет 6 назад. Не моя это область, поэтому особо не вникал и не запоминал. Ну пойдите вы по https://www.google.com#q=Optical+microsco pe+with+10+nm+resolution&start=0, там много статей по этому поводу, вот с авторами и спорьте, что все, что они описали - это ложь и провокация, со мной-то чего??? Ну не могу я Вам ничего другого посоветовать, кроме гугла. Неужели Вы всерьез думаете, что вот сейчас я все брошу и начну с Вами пускать корабл.... рыться по поисковикам и по старым бумагам??

Ну хорошо, (а)я не прав, (б) я дурак, не знающий элементарной физики, (в)я намеренно ввожу Вас и общество в заблуждение, (с) я проплаченный агент госдепа, моссада, службы безпеки, - все, что предпочитаете.... Хоть Чубайсом назовите. И давайте на этом закончим.
Коваленко Артём, 25 марта 2014 23:30 
Vladimir, спасибо, что тему подняли. Почитал. Как же всё-таки интересно, что такие микроскопы придумали и сделали!
Владимир Владимирович, 26 марта 2014 01:59 
Про "Чубайса" совсем сурово...
Извините занудного
(мне правда было очень интересно)
Пастух Евфграфович, 27 марта 2014 07:23 
Ура - от занудства до прогресса оказывается один шаг! " Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества." ( Neil Alden Armstrong (второй справа), 20 июля 1969 г., Луна )
Р.S. Хотя его Университет Пердью «Tradition of ethical conduct spanning its history» - не Стенфорд «Die Luft der Freiheit weht» и живём мы на Земле, а не на Луне с лунатиками - давайте жить дружнее, а значит и спокойнее!


Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

NanoKites in NanoSky
NanoKites in NanoSky

Школа PI SCAMT: Стань руководителем глобальной лаборатории
Университет ИТМО приглашает принять участие в Школе PI. Школа PI - это возможность узнать как из точки А "молодой кандидат наук" дойти до точки Б "научный руководитель". За 1 неделю вы узнаете об этапах организации успешной исследовательской группы в России и разработаете дорожную карту построения своей собственной лаборатории. Школа PI подходит для кандидатов наук, защитивших диссертацию в области естественных наук не ранее 2015 года. Прием заявок до 1 мая 2021 г.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Новые титансодержащие комплексы для водородных
аккумуляторов. Зеленая электроника: мягкий актуатор из венериной мухоловки. Шелковичные черви создают новые нанокомпозиты in vivo. Конференции

В магистратуру МГУ - без экзаменов, юбилейная универсиада
Универсиада МГУ - уникальный конкурс, впервые проводимый в новом формате, который охватывает широкий диапазон участников – студентов и выпускников специалитета, бакалавриата, магистратуры, аспирантов, молодых ученых. Конкурс рассчитан на поддержку талантливой молодежи, мотивацию дальнейшего развития научно-исследовательской карьеры, пропаганду научных знаний, активное вовлечение участников в обмен мнениями и равноправное соревнование со своими сверстниками и коллегами на международном уровне, а также поступление в бесплатную магистратуру МГУ без экзаменов по результатам Универсиады.

Спинтроника и iPod
В.В.Уточникова
В 1988 году Альберт Ферт и Петер Грюнберг независимо друг от друга обнаружили, что электросопротивление композитов, составленных из чередующихся слоев магнитного и немагнитного металла может невероятно сильно меняться при приложении магнитного поля. В течение десятилетия это, казалось бы, эзотерическое наблюдение революционным образом изменило электронную промышленность, позволяя накапливать на жестких дисках все возрастающий объем информации.

ДНК правит компьютером
Бидыло Тимофей Иванович
Наиболее вероятно, что главным революционным отличием процессоров будущего станут объемная (3D) архитектура и наноразмер составляющих, что позволит головокружительно увеличить количество элементов. Сегодня кремниевые технологии приближаются к своему технологическому пределу, и ученые ищут адекватную замену кремниевой логике. Клеточные автоматы, спиновые транзисторы, элементы логики на молекулах, транзисторы на нанотрубках, ДНК-вычисления…

Будущее техники отразилось в идеальном нанозеркале
Кушнир Сергей Евгеньевич
Свыше 99,9% падающего излучения отражает новое зеркало, построенное физиками США. А ведь толщина его составляет всего-то 0,23 микрометра. Специалисты говорят, что новинка способна улучшить параметры многих компьютерных устройств, где применяется лазерная оптика.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.