巧用烘箱技术:研究人员打造出成本仅1美分的显微镜镜头

2016-03-28新闻资讯

说到显微镜,大多数人都会觉得它非常“高大上”。因为在通常情况下,它的制作工艺相当复杂——或大块材料研磨抛光、或将聚合物浇注于模具——由此也注定了最终产品价格的居高不下。然而,澳大利亚国立大学的科学家们,却发明了一种新的镜头制作工艺,流程方便、并且成本极为低廉——那就是,将硅氧树脂(silicone)在烤箱中“烘焙”成液滴的形状!
巧用烘箱技术:研究人员打造出成本仅1美分的显微镜镜头
Steve Lee博士和它的easy-bake镜头
烤箱工艺的最终成果就是——制造出了可部署到各种应用中的透镜,并且单个成本不到1美分!
由Steve Lee博士开发的该流程,始于类凝胶状态的硅氧烷聚合物(silicone polymer)——聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
巧用烘箱技术:研究人员打造出成本仅1美分的显微镜镜头
液滴透镜(droplet lenses)的真身
在烘箱中被加温到70摄氏度(158 )时,载片上的PDMS材料就会在重力的作用下,形成一个规整的圆形凸面。在液滴硬化之后,就会形成符合实际应用所需要的形状。
Lee和他的团队还创建了一个3D打印附件,以便让该镜头能够配合智能机的摄像头使用。
巧用烘箱技术:研究人员打造出成本仅1美分的显微镜镜头
用在Nexus 4上的皮测显微镜原型
巧用烘箱技术:研究人员打造出成本仅1美分的显微镜镜头
该原型用到了两颗20 角的LED、一颗手表电池、以及一个液滴镜头。
最终,该透镜能够实现160x的放大倍数,解析精度可达4微米左右,足以在皮肤检视等领域,匹敌500美元的传统装备,并且整套显微镜的成本只有2美元。
巧用烘箱技术:研究人员打造出成本仅1美分的显微镜镜头
人体组织样本的显微对比(左为1美分的PDMS透镜、右为300美元的显微镜镜头)
这种低成本显微镜相比其它知名显微镜来说,可能成像质量略有不足,比如奥林巴斯显微镜、尼康显微镜、蔡司显微镜、莱卡显微镜,成像质量肯定都极高于它,但是它就高在价格上的优势,让很多发展中国家能用得上廉价的显微镜产品。
DermaScope应该会在几个月内上市,甚至还可帮助发展中国家农民朋友识别害虫。当然,由于镜头的成本确实够低,因此我们也期待它能够找到进入益智玩具等领域的方法。
目前,该团队的目标是努力打造更大的版本、并增强其光学性能。其最近的一份研究报告,已发表在《生物医学光学快报》(Biomedical Optics Express)上。
如果您想了解更多关于显微镜的消息,请联系我们------苏州景通仪器