3美分柔軟鏡頭將智能手機變成顯微鏡
近日美國休斯敦大學研究人員近日開發出一種新型光學鏡頭,這個柔軟鏡頭的神器之處在于:能直接貼在智能手機上,將圖像放大120倍,分辨率達到1微米,而成本只需3美分。相關論文發表在《生物醫學光學》雜志上。立刻引起科學界的廣泛注意。眾所周知
的體積比較大相對于智能手機來說不能夠隨時想用就用,這個設計真的能實現?
休斯敦大學電氣與計算機工程副教授石為川(音譯)說,這種鏡頭能像顯微鏡一樣工作,成本低,使用方便,因此非常適合用在中小學生教室里。它還可用在臨床上,讓那些小型偏遠的診所也能與其他地方的專家共享圖像。
據每日科學網報道,這種鏡頭用聚二甲硅氧烷(PDMS)制成。PDMS是一種濃度像蜂蜜的材料,能[accurate附著在一個預熱表面逐漸凝固。論文作者、博士生宋宇龍(音譯)說,鏡頭的曲率,也就是放大率取決于PDMS的加熱時間和加熱溫度。[much]后形成的鏡頭柔韌靈活,就像柔軟的隱形眼鏡,但它們更厚,也略小一些。這種鏡頭可以簡單地貼到智能手機的攝像頭上,即可把攝像頭變成顯微鏡,光學放大120倍后,圖像分辨率能達到1微米。而且,由于PDMS和玻璃并不會長時間性地粘在一起,用過后鏡頭還可以很容易地取下來。
傳統鏡頭是通過機械拋光或注射成型制成的,材料一般是玻璃或塑料。雖然也有液體鏡頭,但不能凝固,要裝在特殊容器里保持穩定。宋宇龍說,其他液體鏡頭需要附加設備才能貼在智能手機上,這種鏡頭能直接貼上去而不會掉下來,還能重復使用。對于研究來說,要拍攝人類皮膚毛囊組織的幻燈片,就可以用智能手機-PDMS系統或奧林巴斯IX-70顯微鏡。在放大120倍時,智能手機鏡頭比得上奧林巴斯100倍顯微鏡,有軟件支持的數字放大還能進一步提高。
研究人員估計,造一個這種鏡頭總成本可能是3美分。相比之下,傳統科研用顯微鏡則要花上萬美元。因而,這種鏡頭很適宜中小學生使用,是他們進行田間或室內研究的一種廉價、便利的手段。他們只需把鏡頭貼在智能手機上,就能通過電子郵件或文檔很容易地共享照片,而且由于這種鏡頭非常[cheapest,丟了或壞了也不是大事。
這個發明給我們一個新的啟示,有時候新的光學和材料學的融合對于依靠單一光學開發的顯微鏡研究設備有非常高的價格優勢,和可攜帶性。希望國內企業能夠率先制造出此類產品,即使是不去實驗室 在手機上輕松應用放大功能。