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柔软镜头把智能手机变成显微镜

导读: 美国休斯敦大学研究人员近日开发出一种新型光学镜头,能直接贴在智能手机上,将图像放大120倍,分辨率达到1微米,而成本只需3美分。

  美国休斯敦大学研究人员近日开发出一种新型光学镜头,能直接贴在智能手机上,将图像放大120倍,分辨率达到1微米,而成本只需3美分。相关论文发表在《生物医学光学》杂志上。

  休斯敦大学电气与计算机工程副教授石为川(音译)说,这种镜头能像显微镜一样工作,成本低,使用方便,因此非常适合用在中小学生教室里。它还可用在临床上,让那些小型偏远的诊所也能与其他地方的专家共享图像。

  据每日科学网报道,这种镜头用聚二甲硅氧烷(PDMS)制成。PDMS是一种浓度像蜂蜜的材料,能精确附着在一个预热表面逐渐凝固。论文第一作者、博士生宋宇龙说,镜头的曲率,也就是放大率取决于PDMS的加热时间和加热温度。最后形成的镜头柔韧灵活,就像柔软的隐形眼镜,但它们更厚,也略小一些。这种镜头可以简单地贴到智能手机的摄像头上,即可把摄像头变成显微镜,光学放大120倍后,图像分辨率能达到1微米。而且,由于PDMS和玻璃并不会永久性地粘在一起,用过后镜头还可以很容易地取下来。

  传统镜头是通过机械抛光或注射成型制成的,材料一般是玻璃或塑料。虽然也有液体镜头,但不能凝固,要装在特殊容器里保持稳定。宋宇龙说,其他液体镜头需要附加设备才能贴在智能手机上,这种镜头能直接贴上去而不会掉下来,还能重复使用。对于研究来说,要拍摄人类皮肤毛囊组织的幻灯片,就可以用智能手机-PDMS系统或奥林巴斯IX-70显微镜。在放大120倍时,智能手机镜头比得上奥林巴斯100倍显微镜,有软件支持的数字放大还能进一步提高。

  研究人员估计,造一个这种镜头总成本可能是3美分。相比之下,传统科研用显微镜则要花上万美元。因而,这种镜头很适宜中小学生使用,是他们进行田间或室内研究的一种廉价、便利的手段。他们只需把镜头贴在智能手机上,就能通过电子邮件或文档很容易地共享照片,而且由于这种镜头非常便宜,丢了或坏了也不是大事。

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