Πώς να φτιάξετε ένα ψηφιακό μικροσκόπιο από μια web κάμερα
Δεν είναι μυστικό ότι ο κόσμος γύρω μας έχει λεπτές δομές, την οργάνωση και τη δομή των οποίων δεν μπορεί να διακρίνει το ανθρώπινο μάτι. Ολόκληρο το σύμπαν παρέμεινε απροσπέλαστο και άγνωστο μέχρι να εφευρεθεί το μικροσκόπιο.
Όλοι γνωρίζουμε αυτή τη συσκευή από το σχολείο. Σε αυτό εξετάσαμε βακτήρια, ζωντανά και νεκρά κύτταρα, αντικείμενα και αντικείμενα που βλέπουμε όλοι καθημερινά. Μέσω ενός στενού φακού θέασης, μετατράπηκαν ως εκ θαύματος σε μοντέλα δικτυωμάτων και μεμβρανών, νευρικών πλέξεων και αιμοφόρων αγγείων. Τέτοιες στιγμές συνειδητοποιείς πόσο μεγάλος και πολύπλευρος είναι αυτός ο κόσμος.
Πρόσφατα, τα μικροσκόπια έχουν αρχίσει να γίνονται ψηφιακά. Είναι πολύ πιο βολικά και αποτελεσματικά, γιατί τώρα δεν χρειάζεται να κοιτάξετε προσεκτικά τον φακό. Απλώς κοιτάξτε την οθόνη της οθόνης και θα δούμε μια μεγεθυμένη ψηφιακή εικόνα του εν λόγω αντικειμένου. Φανταστείτε ότι μπορείτε να κάνετε ένα τέτοιο θαύμα τεχνολογίας με τα χέρια σας από μια συνηθισμένη κάμερα web. Δεν με πιστεύεις; Σας προσκαλούμε να το επιβεβαιώσετε μαζί μας.
Υλικά:
Εργαλεία:
Για την τρίποδη βάση του μικροσκοπίου χρησιμοποιούμε διάτρητες πλάκες και μεταλλικές γωνίες. Χρησιμοποιούνται για την ένωση ξύλινων προϊόντων. Βιδώνονται εύκολα μεταξύ τους και πολλές οπές επιτρέπουν να γίνει αυτό στο απαιτούμενο επίπεδο.
Καλύπτουμε την επίπεδη διάτρητη πλάκα στην πίσω πλευρά με μαλακά μαξιλάρια επίπλων. Απλώς τα κολλάμε στις γωνίες του παραλληλογράμμου.
Το επόμενο στοιχείο θα είναι ένα στήριγμα ή γωνία με ευέλικτα ράφια. Στερεώνουμε το κοντό ράφι του βραχίονα και την πλάκα βάσης με μπουλόνι και παξιμάδι. Τα σφίγγουμε με πένσα για αξιοπιστία.
Τοποθετούμε δύο μικρά στηρίγματα στην άκρη της πλάκας και στις δύο πλευρές. Τους στερεώνουμε άλλες δύο πιο μακριές γωνίες ώστε να σχηματίσουμε ένα μικρό πλαίσιο. Αυτή θα είναι η βάση για το γυαλί θέασης μικροσκοπίου. Μπορεί να κατασκευαστεί από ένα μικρό κομμάτι λεπτό γυαλί.
Φτιάχνουμε ένα τρίποδο από ένα κομμάτι τετράγωνου προφίλ σωλήνα 15x15 mm. Το ύψος του πρέπει να είναι περίπου 200-250 mm. Δεν έχει νόημα να κάνετε περισσότερα, καθώς η υπέρβαση της απόστασης από το τζάμι θέασης μειώνει την ποιότητα της εικόνας και λιγότερους κινδύνους υπερβολικής έκθεσης και λανθασμένης εικόνας.
Συνδέουμε το τρίποδο σε ένα διάτρητο στήριγμα και πάνω του τοποθετούμε ένα μικρό κομμάτι σωλήνα 20x20 έτσι ώστε να κινείται ελεύθερα κατά μήκος αυτής της βάσης.
Φτιάχνουμε ένα ανοιχτό πλαίσιο από δύο στηρίγματα που επικαλύπτονται μεταξύ τους. Επιλέγουμε μακρύτερα μπουλόνια ώστε να είναι αρκετά για να σφίξουν αυτό το πλαίσιο γύρω από το κινούμενο τμήμα του σωλήνα. Τοποθετούμε πάνω τους ένα πιάτο με δύο τρύπες στα πλαϊνά και το στερεώνουμε με παξιμάδια.
Για να ρυθμίσετε την απόσταση του πλαισίου από το τζάμι προβολής, χρησιμοποιήστε ένα μπουλόνι M8x100 mm. Θα χρειαστούμε δύο παξιμάδια για να χωρέσουν στο μέγεθος του μπουλονιού και δύο μεγαλύτερα. Παίρνουμε εποξειδική κόλλα και κολλάμε τα παξιμάδια των μπουλονιών στο τρίποδο σε τρία σημεία. Ένα παξιμάδι που βιδώνεται στο άκρο ενός μπουλονιού μπορεί επίσης να στερεωθεί με εποξειδικό.
Στη θέση του σωλήνα με προσοφθάλμιο στο μικροσκόπιό μας θα υπάρχει μια κανονική κάμερα web. Όσο υψηλότερη είναι η ανάλυση, τόσο το καλύτερο· η σύνδεση με έναν υπολογιστή μπορεί να είναι είτε ενσύρματη (USB 2.0, 3.0), είτε μέσω Wi Fi ή Bluetooth.
Απελευθερώνουμε την κάμερα από το σώμα ξεβιδώνοντας τη μητρική πλακέτα με τη μήτρα με ένα κατσαβίδι.
Αφαιρούμε το προστατευτικό καπάκι και ξεβιδώνουμε τον φακό με φακούς και φίλτρο. Το μόνο που χρειάζεται να κάνετε είναι να το τοποθετήσετε στο ίδιο σημείο, γυρίζοντάς το κατά 180 μοίρες.
Τυλίγουμε την ένωση του φακού της κάμερας με το κυλινδρικό σώμα με ηλεκτρική ταινία. Εάν είναι επιθυμητό, μπορεί να κολληθεί επιπλέον με πιστόλι θερμής κόλλας. Σε αυτό το στάδιο, ο τροποποιημένος φακός μπορεί ήδη να δοκιμαστεί σε δράση.
Συναρμολογούμε την κάμερα με την αντίστροφη σειρά, τοποθετώντας το σώμα της στο πλαίσιο του τρίποδου με ζεστή κόλλα. Ο φακός πρέπει να είναι στραμμένος προς τα κάτω στο κρύσταλλο του μικροσκοπίου. Η πλεξούδα καλωδίωσης μπορεί να στερεωθεί με νάιλον δεσίματα στη βάση του τρίποδου.
Προσαρμόζουμε έναν φακό χαμηλής τάσης LED στο φωτιστικό γυαλιού όρασης. Θα πρέπει να χωράει ελεύθερα κάτω από τον πίνακα προβολής του μικροσκοπίου.Συνδέουμε την κάμερα στον υπολογιστή και μετά από λίγο η εικόνα θα εμφανιστεί στην οθόνη της οθόνης.
Το συγκρότημα είναι έτοιμο, μπορεί να ελεγχθεί σε οποιοδήποτε αντικείμενο, για παράδειγμα, εξετάζοντας το κρυσταλλικό πλέγμα ενός καλωδίου μολυβιού ή τη δομή pixel της οθόνης του smartphone σας. Μια δημοφιλής τάση σήμερα είναι η χρήση τέτοιων σπιτικών ή φθηνών μικροσκοπίων για τον έλεγχο της συγκόλλησης μικρών εξαρτημάτων σε ηλεκτρονικές πλακέτες. Αναμφίβολα θα αρέσει στο παιδί σας και ίσως να ξυπνήσει το ενδιαφέρον του να μάθει για τον κόσμο γύρω μας.
Όλοι γνωρίζουμε αυτή τη συσκευή από το σχολείο. Σε αυτό εξετάσαμε βακτήρια, ζωντανά και νεκρά κύτταρα, αντικείμενα και αντικείμενα που βλέπουμε όλοι καθημερινά. Μέσω ενός στενού φακού θέασης, μετατράπηκαν ως εκ θαύματος σε μοντέλα δικτυωμάτων και μεμβρανών, νευρικών πλέξεων και αιμοφόρων αγγείων. Τέτοιες στιγμές συνειδητοποιείς πόσο μεγάλος και πολύπλευρος είναι αυτός ο κόσμος.
Πρόσφατα, τα μικροσκόπια έχουν αρχίσει να γίνονται ψηφιακά. Είναι πολύ πιο βολικά και αποτελεσματικά, γιατί τώρα δεν χρειάζεται να κοιτάξετε προσεκτικά τον φακό. Απλώς κοιτάξτε την οθόνη της οθόνης και θα δούμε μια μεγεθυμένη ψηφιακή εικόνα του εν λόγω αντικειμένου. Φανταστείτε ότι μπορείτε να κάνετε ένα τέτοιο θαύμα τεχνολογίας με τα χέρια σας από μια συνηθισμένη κάμερα web. Δεν με πιστεύεις; Σας προσκαλούμε να το επιβεβαιώσετε μαζί μας.
Απαραίτητα μέσα για την κατασκευή μικροσκοπίου
Υλικά:
- Διάτρητη πλάκα, γωνία και βραχίονες για τη στερέωση ξύλινων εξαρτημάτων.
- Ένα τμήμα σωλήνα προφίλ 15x15 και 20x20 mm.
- Μικρό θραύσμα γυαλιού.
- Webcam;
- Φακός LED?
- Μπουλόνι M8 με τέσσερα παξιμάδια.
- Βίδες, παξιμάδια.
Εργαλεία:
- Ηλεκτρικό τρυπάνι ή κατσαβίδι με τρυπάνι 3-4 mm.
- Πένσα;
- Κατσαβίδι Phillips;
- Πιστόλι θερμής κόλλας.
Συναρμολόγηση μικροσκοπίου - οδηγίες βήμα προς βήμα
Για την τρίποδη βάση του μικροσκοπίου χρησιμοποιούμε διάτρητες πλάκες και μεταλλικές γωνίες. Χρησιμοποιούνται για την ένωση ξύλινων προϊόντων. Βιδώνονται εύκολα μεταξύ τους και πολλές οπές επιτρέπουν να γίνει αυτό στο απαιτούμενο επίπεδο.
Βήμα πρώτο - τοποθετήστε τη βάση
Καλύπτουμε την επίπεδη διάτρητη πλάκα στην πίσω πλευρά με μαλακά μαξιλάρια επίπλων. Απλώς τα κολλάμε στις γωνίες του παραλληλογράμμου.
Το επόμενο στοιχείο θα είναι ένα στήριγμα ή γωνία με ευέλικτα ράφια. Στερεώνουμε το κοντό ράφι του βραχίονα και την πλάκα βάσης με μπουλόνι και παξιμάδι. Τα σφίγγουμε με πένσα για αξιοπιστία.
Τοποθετούμε δύο μικρά στηρίγματα στην άκρη της πλάκας και στις δύο πλευρές. Τους στερεώνουμε άλλες δύο πιο μακριές γωνίες ώστε να σχηματίσουμε ένα μικρό πλαίσιο. Αυτή θα είναι η βάση για το γυαλί θέασης μικροσκοπίου. Μπορεί να κατασκευαστεί από ένα μικρό κομμάτι λεπτό γυαλί.
Βήμα δεύτερο - φτιάξτε ένα τρίποδο
Φτιάχνουμε ένα τρίποδο από ένα κομμάτι τετράγωνου προφίλ σωλήνα 15x15 mm. Το ύψος του πρέπει να είναι περίπου 200-250 mm. Δεν έχει νόημα να κάνετε περισσότερα, καθώς η υπέρβαση της απόστασης από το τζάμι θέασης μειώνει την ποιότητα της εικόνας και λιγότερους κινδύνους υπερβολικής έκθεσης και λανθασμένης εικόνας.
Συνδέουμε το τρίποδο σε ένα διάτρητο στήριγμα και πάνω του τοποθετούμε ένα μικρό κομμάτι σωλήνα 20x20 έτσι ώστε να κινείται ελεύθερα κατά μήκος αυτής της βάσης.
Φτιάχνουμε ένα ανοιχτό πλαίσιο από δύο στηρίγματα που επικαλύπτονται μεταξύ τους. Επιλέγουμε μακρύτερα μπουλόνια ώστε να είναι αρκετά για να σφίξουν αυτό το πλαίσιο γύρω από το κινούμενο τμήμα του σωλήνα. Τοποθετούμε πάνω τους ένα πιάτο με δύο τρύπες στα πλαϊνά και το στερεώνουμε με παξιμάδια.
Για να ρυθμίσετε την απόσταση του πλαισίου από το τζάμι προβολής, χρησιμοποιήστε ένα μπουλόνι M8x100 mm. Θα χρειαστούμε δύο παξιμάδια για να χωρέσουν στο μέγεθος του μπουλονιού και δύο μεγαλύτερα. Παίρνουμε εποξειδική κόλλα και κολλάμε τα παξιμάδια των μπουλονιών στο τρίποδο σε τρία σημεία. Ένα παξιμάδι που βιδώνεται στο άκρο ενός μπουλονιού μπορεί επίσης να στερεωθεί με εποξειδικό.
Βήμα τρίτο - κατασκευή του φακού
Στη θέση του σωλήνα με προσοφθάλμιο στο μικροσκόπιό μας θα υπάρχει μια κανονική κάμερα web. Όσο υψηλότερη είναι η ανάλυση, τόσο το καλύτερο· η σύνδεση με έναν υπολογιστή μπορεί να είναι είτε ενσύρματη (USB 2.0, 3.0), είτε μέσω Wi Fi ή Bluetooth.
Απελευθερώνουμε την κάμερα από το σώμα ξεβιδώνοντας τη μητρική πλακέτα με τη μήτρα με ένα κατσαβίδι.
Αφαιρούμε το προστατευτικό καπάκι και ξεβιδώνουμε τον φακό με φακούς και φίλτρο. Το μόνο που χρειάζεται να κάνετε είναι να το τοποθετήσετε στο ίδιο σημείο, γυρίζοντάς το κατά 180 μοίρες.
Τυλίγουμε την ένωση του φακού της κάμερας με το κυλινδρικό σώμα με ηλεκτρική ταινία. Εάν είναι επιθυμητό, μπορεί να κολληθεί επιπλέον με πιστόλι θερμής κόλλας. Σε αυτό το στάδιο, ο τροποποιημένος φακός μπορεί ήδη να δοκιμαστεί σε δράση.
Βήμα τέταρτο - τελική συναρμολόγηση του μικροσκοπίου
Συναρμολογούμε την κάμερα με την αντίστροφη σειρά, τοποθετώντας το σώμα της στο πλαίσιο του τρίποδου με ζεστή κόλλα. Ο φακός πρέπει να είναι στραμμένος προς τα κάτω στο κρύσταλλο του μικροσκοπίου. Η πλεξούδα καλωδίωσης μπορεί να στερεωθεί με νάιλον δεσίματα στη βάση του τρίποδου.
Προσαρμόζουμε έναν φακό χαμηλής τάσης LED στο φωτιστικό γυαλιού όρασης. Θα πρέπει να χωράει ελεύθερα κάτω από τον πίνακα προβολής του μικροσκοπίου.Συνδέουμε την κάμερα στον υπολογιστή και μετά από λίγο η εικόνα θα εμφανιστεί στην οθόνη της οθόνης.
Το συγκρότημα είναι έτοιμο, μπορεί να ελεγχθεί σε οποιοδήποτε αντικείμενο, για παράδειγμα, εξετάζοντας το κρυσταλλικό πλέγμα ενός καλωδίου μολυβιού ή τη δομή pixel της οθόνης του smartphone σας. Μια δημοφιλής τάση σήμερα είναι η χρήση τέτοιων σπιτικών ή φθηνών μικροσκοπίων για τον έλεγχο της συγκόλλησης μικρών εξαρτημάτων σε ηλεκτρονικές πλακέτες. Αναμφίβολα θα αρέσει στο παιδί σας και ίσως να ξυπνήσει το ενδιαφέρον του να μάθει για τον κόσμο γύρω μας.
Δες το βίντεο
Παρόμοια master classes
Ιδιαίτερα ενδιαφέρον
Σχόλια (0)
