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聚二甲基硅氧烷PDMS手机显微镜

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发表于 2019-1-10 10:44:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
在学校的实验室里大家都用过显微镜,那你知道手机显微镜吗?澳大利亚国立大学W.M.Lee等研究员通过简单的工艺将聚二甲基硅氧烷PDMS制作成光学镜头,通过3d打印的连接座将这种镜头安装在手机上,使手机具有显微镜的功能,据悉镜头有160倍放大倍数,分辨率约为4微米,手机显微镜可以清洗观察到人体皮肤皮表结构。
这种用于手机透镜的制作方法如下:
原材料:聚二甲基硅氧烷PDMS
仪器:载玻片,烘箱
制作工艺如下:
第一步、将一滴胶状硅树脂聚合物聚二甲基硅氧烷(PDMS)滴于清洁的显微载玻片上,等PDMS充分展开后,将载玻片放入70°C的烘箱固化为透镜底座。如下图:
第二步、在透镜底座上再滴一滴硅胶,将载玻片翻转使PDMS向下放入烘箱烘烤,硬化后第二滴PDMS在第一步生成的底座上呈现抛物线状,透镜雏形成型。如下图
第三步、在第二步基础上可以再次添加硅胶滴,或多次重复上述步骤直至得到光合格学透镜成型。
第四步、将透镜安装在手机上,至此手机显微镜就制作完成了,具有160倍的放大功能。
没有看懂上述步骤的朋友可以看一下英文操作说明:
First,dropasmallamountofPDMSontotheslide.Thenbakeitat70degreesCelsiustohardenit,creatingabase.Then,dropanotherdollopofPDMSontothebaseandfliptheslideover.Gravitypullsthenewdropletdownintoaparabolicshape.Bakethedropletagaintosolidifythelens.Moredropscanthenbeaddedtohonetheshapeofthelensthatalsogreatlyincreasestheimagingqualityofthelens.
看看这种简单工艺制作而成的透镜效果:下图是不是很清晰呢?
再来看一张与普通显微镜的对比图:
a图为PDMS透镜看到的图像,b图为传统的显微镜透镜成像。
据悉,这种透镜制作成本低廉技术简单,可以以为农民们制造鉴定害虫的智能手机工具,或者应用于其它可穿戴设备中。
最后一张图总结制作的流程:
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