Mikroskop Origami o wartości 1 USD

Origami, japońska sztuka składania papieru, znacznie się rozwinęła, odkąd pojawiła się w świecie zachodnim ponad sto lat temu. Składanie jest proste, łatwe i tanie. Nic więc dziwnego, że naukowcy i inżynierowie zaczęli go wykorzystywać na wiele innowacyjnych sposobów. Teraz używają origami do konstruowania wszystkiego, od maszyn molekularnych po teleskopy kosmiczne.

Dziś Manu Prakash i koledzy z Uniwersytetu Stanforda w Kalifornii ujawniają, w jaki sposób zaprojektowali i zbudowali mikroskop origami, który jest zbudowany głównie ze złożonego papieru i kosztuje mniej niż dolara. I twierdzą, że ich urządzenie może zrewolucjonizować sposób, w jaki miliardy ludzi postrzegają otaczający ich świat.

Prakash i spółka nazywają swoje urządzenie Foldscope i twierdzą, że można je złożyć z płaskiej kartki papieru w mniej niż 10 minut.

Chociaż kosztuje mniej niż dolara w częściach, może zapewnić ponad 2000-krotne powiększenie z rozdzielczością submikronową, waży mniej niż dwa pięciocentówki, jest wystarczająco mały, aby zmieścić się w kieszeni, nie wymaga zewnętrznego zasilania i może przetrwać upadek z 3 budowanie historii lub nadepnięcie przez osobę, dodają.

Oprócz struktury papieru, urządzenie wymaga również małego obiektywu (koszt 0,56 USD) i zapewnienia światła, baterii guzikowej 3 V (koszt 0,06), diody LED (0,21 USD) oraz kilku innych elementów, takich jak taśma i przełącznik. Całkowity koszt to 0,97 USD, powiedzmy Prakash i spółka.

Urządzenie jest proste w obsłudze. Po prostu umieść oko wystarczająco blisko soczewki, aby twoja brew dotknęła papieru, a następnie ustaw ostrość i przesuń kciukami, aby manipulować pozycją soczewki i jej odległością od obiektu.

A wyniki są imponujące. Prakash i spółka pokazują, jak korzystać z urządzenia w wielu różnych konfiguracjach, aby uzyskać obrazy w jasnym i ciemnym polu, a także mikroskopię fluorescencyjną.

To ma ważne zastosowania. Jednym z oczywistych zastosowań jest edukacja, gdzie tak tanie urządzenia mogłyby przynieść masom mikroskopię.

Ale równie ważne są zastosowania w opiece zdrowotnej, gdzie składane mikroskopy mogą być dostosowane do choroby za pomocą odpowiedniego rodzaju barwienia i filtrów. Prakash i spółka pokazali już, w jaki sposób ich urządzenie może obrazować powszechne bakterie i pasożyty, takie jak Giardia lamblia, Leishmania donovani, Trypanosoma cruzi (pasożyt Chagas), Escherichia coli i tak dalej.

Za jeden dolar można by te mikroskopy uczynić jednorazowymi, aby zmniejszyć zanieczyszczenie krzyżowe i możliwość infekcji wysoce zaraźliwymi chorobami.

Ci faceci mają wielkie plany na przyszłość. Mówią, że nowoczesne techniki wytwarzania pozwoliłyby na produkcję tych urządzeń na ogromną skalę. Przetwarzanie płaskich komponentów metodą „roll-to-roll” i zautomatyzowany montaż typu „drukuj i składaj” umożliwiają osiągnięcie rocznej produkcji miliarda jednostek.

A Foldscope mógłby być znacznie lepszy. Szczególnym celem (hem) będzie ulepszenie soczewek za pomocą nowoczesnych technik produkcyjnych, być może uczynienie ich asferycznymi w celu zmniejszenia aberracji optycznych.

Prakash i spółka najwyraźniej mają misję. Prakash mówił już o Foldscope na TED i odbił się szerokim echem w mediach.

Ale w pewnym sensie to najłatwiejsza część. Nikt nie powinien lekceważyć problemów logistycznych, ekonomicznych i politycznych związanych z dystrybucją czegokolwiek na skalę globalną, zwłaszcza w krajach rozwijających się.

To jest coś, z czym zespół One Laptop Per Child ma pewne doświadczenie. Być może istnieje tam potencjalne partnerstwo. Tak czy inaczej, życzymy im szczęścia.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1403.1211 : Foldscope: Mikroskop papierowy oparty na origami

ukryć