還記得小時(shí)候在學(xué)校里使用的顯微鏡嗎？現(xiàn)在你可以用樂(lè)高積木 DIY 一個(gè)出來(lái)。

這十分符合現(xiàn)在的「節(jié)儉科學(xué)」的趨勢(shì)：使用廉價(jià)的消費(fèi)級(jí)硬件和開(kāi)源軟件來(lái)構(gòu)建低成本的科學(xué)儀器。DIY 儀器非常適合用于教學(xué)。

▲用紙片做成的顯微鏡——Foldscope，圖片來(lái)自：MoMA

在教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生們接觸最多的儀器，往往就是顯微鏡。

哥廷根大學(xué)的蒂莫·貝茨（Timo Betz）認(rèn)為，顯微鏡是必不可少的科學(xué)儀器，但由于儀器的成本和脆弱性，它們?cè)诮淌抑械氖褂檬艿搅藰O大的限制，特別是在疫情期間。因此，他們決定用樂(lè)高積木搭建一個(gè)更便宜的顯微鏡。

貝茨的靈感來(lái)自于加州大學(xué)舊金山分校的研究生哈里森·劉（Harrison Liu）等人于 2013 年做出的樂(lè)高顯微鏡——LegoScope。但 LegoScope 實(shí)際上并不能算一個(gè)「低成本的」顯微鏡，它仍需要用到定制的 3D 打印部件。

▲LegoScope，圖片來(lái)自：Synapse

而貝茨等人的樂(lè)高顯微鏡則有所不同。他們的顯微鏡中，只有兩個(gè)部件不是樂(lè)高積木——高倍物鏡與低倍物鏡。他們將 iPhone 5 的相機(jī)模塊中的塑料鏡片用作高倍物鏡，低倍物鏡則是一枚玻璃透鏡。

「從相機(jī)模組中小心地分離出鏡片后，我們用透明膠帶將它連接到了樂(lè)高積木上?！关惔脑谡撐闹袑?xiě)到。

▲蒂莫·貝茨，圖片來(lái)自：Ars Technica

對(duì)于照明，他們使用了一種集成了 LED 的特殊樂(lè)高積木，另外他們還將一張薄紙放置在 LED 與樣品之間，作用類(lèi)似于攝影燈上的柔光燈罩。

你可能會(huì)好奇，用樂(lè)高積木來(lái)做顯微鏡，最難完成的是哪一部分呢？答案可能會(huì)是：物鏡支架。

經(jīng)過(guò)一番研究，貝茨和他的同事將齒條與蝸桿組合在一起，使得用戶可以調(diào)整焦距。

「雖然物鏡支架是顯微鏡的所有單個(gè)部件中最小的，但它對(duì)于結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求卻是最高的?！关惔恼f(shuō)道，「因此，這部分的搭建應(yīng)該由更年長(zhǎng)的、更有經(jīng)驗(yàn)的孩子來(lái)完成，至少要有成年人的陪同，以防止在搭建顯微鏡的早期階段就出現(xiàn)錯(cuò)誤?！?/span>

完成顯微鏡的設(shè)計(jì)后，貝茨在一組 9 至 13 歲的兒童的幫助下測(cè)試了他們的 DIY 顯微鏡。

他們一起搭建了顯微鏡并進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)。這個(gè) DIY 顯微鏡很好地幫助了這群小朋友探索微觀世界，并且讓他們了解了顯微鏡的工作原理。

「對(duì)科學(xué)的了解不僅有助于進(jìn)行決策，還可以為日常生活帶來(lái)許多好處，例如培養(yǎng)解決問(wèn)題的思維和能力?！关惔恼f(shuō)。