کوی دانش - kooy

لنزهای میکروسکوپی مخصوص گوشی های هوشمند که ساخت آن ها تنها چند پنی هزینه دارد

لنزهای میکروسکوپی مخصوص گوشی های هوشمند که ساخت آن ها تنها چند پنی هزینه دارد
26 اردیبهشت
08:30 1394
میکروسکوپ ها معمولا دستگاه های گران قیمتی هستند که همین موضوع دسترسی به آن ها را برای دانشجویان یا افراد دست اندر کار در امور پزشکی، خصوصا در مناطق دور افتاده و فقیر غیرممکن کرده است. برای حل این مشکل محققان دانشگاه هاستون (UH) لنز دوربین خاصی طراحی کرده اند که تقریبا بر روی هر گوشی هوشمندی قابل استفاده است. این لنز می تواند تصاویر را تا 120 مرتبه بزرگتر از اندازه اصلی آن ها نشان دهد. تخمین زده شده که قیمت تمام شده برای تولید هر لنز تنها 3 سنت خواهد بود.

محققان می گویند استفاده از این عدسی ها که به طور مستقیم و بدون نیاز به نصب و یا لوازم جانبی اضافه، به گوشی وصل می شوند، بسیار آسان است به طوری که استفاده از آن حتی برای افراد کم سن و سال تر از دانشجویان هم ایده آل خواهد بود. همچنین کاربردهای پزشکی واضح و مفیدی دارد. بدین ترتیب که با قابلیت به اشتراک گذاری تصاویر با متخصصانی که در جای دیگری هستند، می تواند در حکم کلینیک هایی کوچک و یا دور افتاده عمل کند.

لنزهای استاندارد معمولا طی فرآیند صیقل دهی شیشه و یا قالب ریزی پلاستیک ها برای ایجاد یک فاصله کانونی خاص و در نتیجه، بزرگنمایی مشخص ساخته می شوند. با این حال عدسی های UH از جنس پلیمری به نام polydimethylsiloxane) PDMS) می باشند که برای شکل دهی و تولید عدسی، این مایع را بر روی یک سطحِ از پیش گرم شده می ریزند. برخلاف روش های معمول ساخت عدسی، پس از ریختن مایع، قوس عدسی به صورت مکانیکی ایجاد نمی شود بلکه به تناسب زمان پخت عدسی و دمای سطح، این قوس شکل می گیرد. گفته می شود عدسی هایی که به این روش تولید می شوند انعطاف پذیر بوده و به نوعی مانند لنزهای تماسی نرم هستند.

 

مانند بسیاری از اکتشافات دیگر، Wei-Chuan Shih دانشیار دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه UH تا حد زیادی به طور تصادفی بسیاری از خواص نوری PDMS را کشف کرد. هنگامی که او به عنوان عضوی از یک تیم چند رشته ای که بر روی نانوبیوفوتونیک ها و نانو سیالات کار می کردند فعالیت داشت، او مقداری از یک ماده را بر روی یک صفحه داغ آزمایشگاهی ریخت و متوجه شد که این مایع در تماس با سطح داغ به حالت جامد در آمد. این موضوع علاقه او را برای کشف خواص ماده حاصل برانگیخت و به همین دلیل تصمیم گرفت که برای ساخت یک عدسی تلاش کند.

Yu-Lung Sung دانشجوی دکترا و یکی از محققان تیم UH گفت: "من این عدسی را بر روی گوشی خود قرار دادم و دیدم که به خوبی کار می کند." او این عدسی را بر روی گوشی نوکیا لومیا 520 خود امتحان کرد.

محققان برای اثبات کارایی عدسی هایشان با استفاده از عدسی PDMS که بر روی یک گوشی هوشمند نصب شده بود و یک میکروسکوپ Olympus IX-70، از بافت پوششی، در این مورد یک فولیکول موی پوست که بر روی یک اسلاید بافت شناسی قرار گرفته بود، عکس گرفتند. بر اساس گفته های محققان در بزرگنمایی 120 برابر، عملکرد عدسی جدید مخصوص گوشی های هوشمند، با عملکرد میکروسکوپ Olympus در بزرگنمایی 100 برابر، قابل مقایسه بود. محققان معتقدند قابلیت های عدسی PDMS را حتی می توان با استفاده از نرم افزارهایی که به صورت دیجیتال تصاویر را بزرگنمایی می کنند، بیش از این هم ارتقاء بخشید.

 

محققان می گویند: "لنزهای ما می توانند دوربین گوشی های هوشمند را به سادگی، با اتصال لنز به دریچه دوربین، بدون نیاز به هرگونه اتصال نگهدارنده یا مکانیزمی، به یک میکروسکوپ تبدیل کنند. به دلیل وجود چسبندگی قوی و در عین حال غیر دائم بین PDMS و شیشه، عدسی ها را می توان پس از استفاده، به سادگی از لنز اصلی دوربین جدا کرد. این عدسی ها برای تصویربرداری، دارای وضوح تصویر 1 میکرومتر و بزرگنمایی نوری X120  هستند."

با وجود لنز پلیمری به نام Micro Phone Lens با قابلیت بزرگنمایی پایین که در سال 2013 توسط کمپین Kickstarter سرمایه تولید آن جمع آوری شد، UH اولین لنز میکروسکوپی قابل اتصال به گوشی های هوشمند نیست. در حقیقت لنز UH حتی اولین لنزی نیست که از PDMS در آن استفاده شده است. عدسی مشابهی توسط محققان دانشگاه ملی استرالیا (ANU) ساخته شده است اما روش هایی که در تولید و ساخت عدسی های UH استفاده شده است، با هر دو عدسی های قبلی متفاوت بوده و به همین دلیل، در مقایسه با دو نوع دیگر، از نظر تولید دارای مزایایی است.

 

به عنوان مثال در عدسی ANU، پلیمر طی دو مرحله فرآیند ترکیب، ساخته می شود در حالیکه سیستم UH تنها در یک مرحله از پلیمر استفاده می کند. این نکته از نظر امکان پذیری تولید واقتصادی بودن آن، موضوع  قابل توجهی است، خصوصا اگر قرار باشد که این عدسی ها، در مقیاس انبوه به تولید برسند.

سانگ گفت: "یک میکروسکوپ قابلیت های عملکردی بسیار بیشتری دارد و عملا یک دستگاه چندکاره محسوب می شود اما در عوض بسیار گران است. تقریبا همه گوشی هوشمند دارند. به جای استفاده از یک اتصال 30 یا 50 دلاری که تنها یک یا دو بار برای دانشجویان و دانش آموزان قابل استفاده است، آن ها می توانند از این عدسی استفاده کنند."

در حال حاضر ساخت این عدسی ها به صورت دستی و به کمک دستگاه هایی سفارشی و خاص، شبیه به چاپگرهای جوهر افشان ساخته می شوند. دانشجویان مقطع کارشناسی ارشد امیدوارند که این عدسی ها را به صورت انبوه تولید کنند و به همین دلیل، پروژه Kickstarter را راه اندازی کرده اند تا سرمایه لازم برای تولید انبوه محصول خود که آن را Dotlens نامیده اند، جمع آوری شود.

نتایج تحقیقات این تیم اخیرا در نشریه Journal of Biomedical Optics منتشر شده است.

فیلم کوتاه زیر کارکرد این عدسی را در دنیای واقعی نشان می دهد.

 

لطفا صبر کنید ...
کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

سیده کتایون حسینی

سیده کتایون حسینی

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
بررسی دقیقتر ویندوز 10 مایکروسافت

بررسی دقیقتر ویندوز 10 مایکروسافت

روز سه شنبه شرکت مایکروسافت از سیستم عامل ویندوز جدید خود به نام Windows 10پرده برداری کرد. این شرکت همچنین پیش نمایشِ اولیه ای بر جنبه های فنی سیستم عامل یاد شده را ارائه داد که قرار است اول اکتبر برای کامپیوترهای شخصی عرضه شود. خبر یاد شده حاکی از پیشرفت های طراحی این سیستم عامل جدید است، از جمله، امنیت بیشتر و قابلیت های مدیریتی بالاتر. علاوه براین، مایکروسافت Windows Insider Program خود را هم معرفی کرده است تا نظرات استفاده کنندگان را با روشی کارآمدتر جمع آوری و در نسخه های بعدی اعمال کند.

مطالعه متن کامل
یافته های جدید در زمینه انتقال فشرده داده ها با استفاده از فناوری های نوری

یافته های جدید در زمینه انتقال فشرده داده ها با استفاده از فناوری های نوری

انتقال فشرده ی داده با استفاده از فناوری های نوری که به تبادل سریع تر داده ها با انرژی بهینه در بین تراشه های الکترونیکی منجر می شود توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. یکی از قطعات مهم در این فناوری تعدیل کننده ماخ-زندر (MZM) است که توانایی تبدیل سیگنال های الکترونیکی به سیگنال های نوری را دارد. دانشمندان مؤسسه فناوری کارلسروهه (KIT) و مؤسسه فدرال تکنولوژی (ETH) در زوریخ سوئیس موفق به طراحی و ساخت یک MZM پلاسنومیک با طول 12.5 میکرون شده اند که سیگنال های الکتریکی دیجیتال را با نرخ 108 گیگابیت در ثانیه به سیگنال های نوری تبدیل می کند. اخبار این دستگاه در نشریه علمی Nature Photonics منتشر شده است.

مطالعه متن کامل
هتل های کاتامارانی شناور، کاملا مناسب برای گذران وقت

هتل های کاتامارانی شناور، کاملا مناسب برای گذران وقت

استودیوی سالت اند واتر با ارائه طرحی خلاقانه، یک معماری شناور، برای استفاده بعنوان خانه های قایقی و قایق بادبانی ارائه کرده است. این هتل شناور جدید که متشکل از آپارتمان های کاتامارانی (نوعی کلک) است هدفش توریسم با حداقل اثر منفی بر روی محیط زیست است، کاتاماران ها روی آب های محصور شناور می باشند. هتل شناور که از کاتاماران های کوچک ساخته شده است راه حلی بسیار عالی برای توریسم بدون آسیب وارد کردن به محیط زیست طبیعی است.

مطالعه متن کامل
نکته سلامتی: در طول تابستان خنک بمانید

نکته سلامتی: در طول تابستان خنک بمانید

افراد مسن و کودکان خصوصا برخی افراد با ضریب آسیب پذیری بالاتر، بمراتب بیشتر تحت تاثیر گرما قرار دارند. اما رعایت برخی نکات می تواند به آنها کمک کند تا از تابستان لذت ببرند.

مطالعه متن کامل
از رانش قاره ها چه می دانیم؟

از رانش قاره ها چه می دانیم؟

در نظریه رانش قاره ها، چگونگی جابجایی قاره ها بر روی سطح زمین توضیح داده می شود. این نظریه در سال 1912 توسط یک پژوهشگر آلمانی بنام Alfred Wegener مطرح شد، او متخصص ژئوفیزیک و نیز متخصص هواشناسی بود. رانش قاره ها این را هم توضیح می دهد که چرا جانوران یکسان و نیز فسیل های جانوری و گیاهی مشابه و صخره های شبیه به هم در قاره های گوناگون وجود دارند.

مطالعه متن کامل