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

這十分符合現(xiàn)在的「節(jié)儉科學(xué)」的趨勢：使用廉價的消費級硬件和開源軟件來構(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，圖片來自：MoMA

在教學(xué)活動中，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，它們在教室中的使用受到了極大的限制，特別是在疫情期間。因此，他們決定用樂高積木搭建一個更便宜的顯微鏡。

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

▲LegoScope，圖片來自：Synapse

而貝茨等人的樂高顯微鏡則有所不同。他們的顯微鏡中，只有兩個部件不是樂高積木——高倍物鏡與低倍物鏡。他們將 iPhone 5 的相機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高積木上?！关惔脑谡撐闹袑懙?。

▲蒂莫·貝茨，圖片來自：Ars Technica

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

你可能會好奇，用樂高積木來做顯微鏡，最難完成的是哪一部分呢？答案可能會是：物鏡支架。

經(jīng)過一番研究，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部件中最小的，但它對于結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性的要求卻是最高的?！关惔恼f道，「因此，這部分的搭建應(yīng)該由更年長的、更有經(jīng)驗的孩子來完成，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)錯誤?！?/span>

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

他們一起搭建了顯微鏡并進行了一些實驗。這個 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。

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