211service.com
De $ 1 Origami-microscoop
Origami, de Japanse kunst van het vouwen van papier, is aanzienlijk geëvolueerd sinds het meer dan een eeuw geleden in de westerse wereld verscheen. Opvouwen is eenvoudig, gemakkelijk en goedkoop. Het is dus geen wonder dat wetenschappers en ingenieurs het op allerlei innovatieve manieren zijn gaan exploiteren. Ze gebruiken nu origami om alles te bouwen, van moleculaire machines tot ruimtetelescopen.
Vandaag onthullen Manu Prakash en vrienden aan de Stanford University in Californië hoe ze een origami-microscoop hebben ontworpen en gebouwd die grotendeels is gemaakt van gevouwen papier en minder dan een dollar kost om te maken. En ze zeggen dat hun apparaat een revolutie teweeg kan brengen in de manier waarop miljarden mensen de wereld om hen heen zien.
Prakash en co noemen hun apparaat de Foldscope en zeggen dat het in minder dan 10 minuten van een plat vel papier kan worden samengesteld.
Hoewel het minder dan een dollar aan onderdelen kost, kan het een vergroting van meer dan 2.000X bieden met een resolutie van submicron, weegt het minder dan twee stuivers, is klein genoeg om in een zak te passen, vereist geen externe voeding en kan overleven als het van een 3- verhaal bouwen of betreden door een persoon, voegen ze eraan toe.
Naast de papieren structuur heeft het apparaat ook een kleine lens nodig (kosten $ 0,56) en om licht te bieden, een 3V-knoopbatterij (kost $ 0,06), een LED ($ 0,21) plus een paar andere stukjes en beetjes, zoals tape en een schakelaar. De totale kosten zijn $ 0,97, zeggen Prakash en co.
Het apparaat is eenvoudig te bedienen. Plaats uw oog gewoon dicht genoeg bij de lens zodat uw wenkbrauw het papier raakt en stel vervolgens scherp en pan met uw duimen om de positie van de lens en de afstand tot het onderwerp te manipuleren.
En de resultaten zijn indrukwekkend. Prakash en co laten zien hoe het apparaat in een aantal verschillende configuraties kan worden gebruikt om helderveld- en donkerveldbeelden te maken, evenals fluorescentiemicroscopie.
Dat heeft belangrijke toepassingen. Een voor de hand liggend gebruik is in het onderwijs, waar dergelijke goedkope apparaten microscopie naar de massa kunnen brengen.
Maar even belangrijk zijn toepassingen in de gezondheidszorg waar opvouwbare microscopen ziektespecifiek kunnen worden gemaakt met de juiste kleuring en filters. Prakash en co hebben al laten zien hoe hun apparaat veelvoorkomende bacteriën en parasieten in beeld kan brengen, zoals Giardia lamblia, Leishmania donovani, Trypanosoma cruzi (Chagas-parasiet), Escherichia coli enzovoort.
En voor een dollar per worp kunnen deze microscopen wegwerpbaar worden gemaakt om kruisbesmetting en de mogelijkheid van infectie door zeer besmettelijke ziekten te verminderen.
Deze jongens hebben grootse plannen voor de toekomst. Ze zeggen dat moderne fabricagetechnieken de productie van deze apparaten op grote schaal mogelijk zouden maken. Roll-to-roll verwerking van platte componenten en geautomatiseerde print-and-fold assemblage maken jaarlijkse outputs van een miljard eenheden haalbaar, zeggen ze.
En de Foldscope kan aanzienlijk beter worden gemaakt. Een bijzondere focus (ahem) zal zijn om de lenzen te verbeteren met moderne productietechnieken, misschien om ze asferisch te maken om optische aberraties te verminderen.
Prakash en co hebben duidelijk een missie. Prakash sprak al over de Foldscope op TED en kreeg veel media-aandacht.
Maar in zekere zin is dat het makkelijke gedeelte. Niemand mag de logistieke, economische en politieke problemen onderschatten bij de distributie van iets op wereldschaal, vooral in de ontwikkelingslanden.
Daar heeft het team van One Laptop Per Child enige ervaring mee. Misschien is daar een potentiële samenwerking. We wensen ze in ieder geval veel succes.
Referentie: arxiv.org/abs/1403.1211 : Foldscope: op origami gebaseerde papiermicroscoop