3美分柔软镜头将智能手机变成显微镜
近日美国休斯敦大学研究人员近日开发出一种新型光学镜头,这个柔软镜头的神器之处在于:能直接贴在智能手机上,将图像放大120倍,分辨率达到1微米,而成本只需3美分。相关论文发表在《生物医学光学》杂志上。立刻引起科学界的广泛注意。众所周知
的体积比较大相对于智能手机来说不能够随时想用就用,这个设计真的能实现?
休斯敦大学电气与计算机工程副教授石为川(音译)说,这种镜头能像显微镜一样工作,成本低,使用方便,因此非常适合用在中小学生教室里。它还可用在临床上,让那些小型偏远的诊所也能与其他地方的专家共享图像。
据每日科学网报道,这种镜头用聚二甲硅氧烷(PDMS)制成。PDMS是一种浓度像蜂蜜的材料,能[accurate附着在一个预热表面逐渐凝固。论文作者、博士生宋宇龙(音译)说,镜头的曲率,也就是放大率取决于PDMS的加热时间和加热温度。[much]后形成的镜头柔韧灵活,就像柔软的隐形眼镜,但它们更厚,也略小一些。这种镜头可以简单地贴到智能手机的摄像头上,即可把摄像头变成显微镜,光学放大120倍后,图像分辨率能达到1微米。而且,由于PDMS和玻璃并不会长时间性地粘在一起,用过后镜头还可以很容易地取下来。
传统镜头是通过机械抛光或注射成型制成的,材料一般是玻璃或塑料。虽然也有液体镜头,但不能凝固,要装在特殊容器里保持稳定。宋宇龙说,其他液体镜头需要附加设备才能贴在智能手机上,这种镜头能直接贴上去而不会掉下来,还能重复使用。对于研究来说,要拍摄人类皮肤毛囊组织的幻灯片,就可以用智能手机-PDMS系统或奥林巴斯IX-70显微镜。在放大120倍时,智能手机镜头比得上奥林巴斯100倍显微镜,有软件支持的数字放大还能进一步提高。
研究人员估计,造一个这种镜头总成本可能是3美分。相比之下,传统科研用显微镜则要花上万美元。因而,这种镜头很适宜中小学生使用,是他们进行田间或室内研究的一种廉价、便利的手段。他们只需把镜头贴在智能手机上,就能通过电子邮件或文档很容易地共享照片,而且由于这种镜头非常[cheapest,丢了或坏了也不是大事。
这个发明给我们一个新的启示,有时候新的光学和材料学的融合对于依靠单一光学开发的显微镜研究设备有非常高的价格优势,和可携带性。希望国内企业能够率先制造出此类产品,即使是不去实验室 在手机上轻松应用放大功能。