DIY: hoge-resolutie microscoop van Lego en stukjes telefoon

De resultaten zijn gepubliceerd in The Biophysicist.

De onderzoekers ontwierpen een volledig functionele microscoop met hoge resolutie met mogelijkheden die dicht bij een moderne onderzoeksmicroscoop liggen. Afgezien van de optiek waren alle onderdelen van het speelgoedsteensysteem.

Het team realiseerde zich dat de lenzen in moderne smartphonecamera’s, die ongeveer 4 euro per stuk kosten, van zo’n hoge kwaliteit zijn dat ze zelfs individuele cellen kunnen zien. Ze produceerden instructies voor het bouwen van de microscoop, evenals een stapsgewijze zelfstudie om mensen door het bouwproces te leiden terwijl ze meer te weten kwamen over de relevante optische kenmerken van een microscoop.

Ze maten ook het begrip van kinderen door middel van vragenlijsten die aan een groep van 9-13-jarigen werden gegeven en ontdekten dat kinderen die de onderdelen kregen en plannen hadden om de microscoop zelf te bouwen, hun kennis van microscopie aanzienlijk vergrootten. Voor deze studie profiteerden de onderzoekers, wiens dagelijks onderzoek zich richt op fundamentele biofysische processen, van de inbreng en het enthousiasme van hun 10-jarige co-auteur.

"Begrip van wetenschap is cruciaal voor besluitvorming en biedt veel voordelen in het dagelijks leven, zoals probleemoplossing en creativiteit", zegt Timo Betz, Universiteit van Göttingen. "Toch merken we dat veel mensen, zelfs politici, zich buitengesloten voelen of niet de mogelijkheid hebben om wetenschappelijk of kritisch te denken. We wilden een manier vinden om natuurlijke nieuwsgierigheid te koesteren, mensen te helpen fundamentele principes te begrijpen en het potentieel van wetenschap te zien."

De onderzoekers bleven in contact met de kinderen en volgden hun voortgang: nadat ze de belangrijkste onderdelen hadden geconstrueerd, ontdekten ze dat de lenzen als vergrootglazen kunnen fungeren. Nadat ze dit hadden onderzocht en zich realiseerden dat een goede lichtbron belangrijk was, vonden ze het aanvankelijk lastig om twee vergrootglazen op één lijn te brengen. Toen ze dit echter eenmaal hadden bereikt, genereerden de lenzen een enorme vergroting. Hierdoor konden de kinderen letterlijk ‘spelen’ met de microscoop: zelf aanpassingen maken; onderzoeken hoe de vergroting werkt; en ontdek zelf de spannende wereld van de microkosmos.

"We hopen dat deze modulaire microscoop zal worden gebruikt in klaslokalen en huizen over de hele wereld om kinderen enthousiast te maken en te inspireren voor wetenschap", vervolgt Betz. "We hebben laten zien dat wetenschappelijk onderzoek niet los hoeft te staan ​​van het dagelijks leven. Het kan verhelderend, leerzaam en leuk zijn!"

Alle plannen en instructies zijn beschikbaar in het Engels, Duits, Nederlands en Spaans. Ze zijn hier gratis toegankelijk: https://github.com/tobetz/LegoMicroscope