用樂高積木也能做出顯微鏡？可當教學用途

還記得小時候在學校用的顯微鏡嗎？現在可用樂高積木 DIY 了。

這十分符合現在「節儉科學」趨勢：使用廉價消費級硬體和開源軟體構建低成本的科學儀器。DIY儀器非常適合教學。

上科學課時學生接觸最多的儀器就是顯微鏡。哥廷根大學提摩·貝茲（Timo Betz）認為，顯微鏡是不可少的科學儀器，但由於成本和脆弱性，教室內使用受極大限制，特別是疫情期間。因此決定用樂高積木搭建便宜的顯微鏡。

貝茲靈感來自加州大學舊金山分校的研究生哈里森·劉（Harrison Liu）等人2013年做的樂高顯微鏡LegoScope。但LegoScope並不能算「低成本」顯微鏡，仍需要用到3D列印零件。

▲ LegoScope。（Source：Synapse）

貝茲等人的樂高顯微鏡不同，只有兩個零件不是樂高積木：高倍物鏡與低倍物鏡。他們將iPhone 5相機模組的塑膠鏡片當高倍物鏡，低倍物鏡用玻璃透鏡。

「從相機模組小心分離出鏡片後，我們用透明膠帶將它貼到樂高積木上。」貝茲論文寫到。

至於照明，使用整合LED的特殊樂高積木，另外還將一張薄紙放在LED與樣品之間，作用類似攝影燈的柔光燈罩。

（Source：The Biophysicist，下同）

你可能會好奇，用樂高積木做顯微鏡，最難完成的是哪部分？答案可能會是物鏡支架。經過一番研究，貝茲和同事將齒條與蜗杆組合，讓使用者調整焦距。

「雖然物鏡支架是顯微鏡所有單零件最小的，但對結構強度和穩定性要求卻最高。」貝茲說。「因此這部分搭建應由更年長、有經驗的孩子完成，至少要有成年人陪同，以防止做顯微鏡的早期階段就出現錯誤。」

完成顯微鏡設計後，貝茲在一組9~13歲兒童幫助下測試他們的DIY顯微鏡。他們一起搭建顯微鏡並進行實驗。此DIY顯微鏡好好幫助孩童探索微觀世界，並讓他們了解顯微鏡的工作原理。

「對科學的理解不僅有助決策，還可為日常生活帶來許多好處，如培養解決問題的思維和能力。」貝茲說。

（本文由 愛范兒 授權轉載；首圖來源：pixabay）