জার্মানি বিজ্ঞানীরা লেগো ইট থেকে একটি উচ্চ-রেজোলিউশন মাইক্রোস্কোপ তৈরি করেছেন

জার্মান বিজ্ঞানী আমরা তৈরি লেগো অংশগুলি এবং একটি মোবাইল ফোন থেকে সংরক্ষিত উপাদানগুলি থেকে উচ্চ-রেজোলিউশন মাইক্রোস্কোপ অনুসারে একটি চূড়ান্ত নথি বায়োফিজিসিস্টে প্রকাশিত। যেসব শিশুরা প্রকল্পটি চালিয়েছিল – তাদের মাইক্রোস্কোপ স্থাপন এবং বাড়িতে কিছু পরীক্ষা-নিরীক্ষা সহ – তাদের একটি মাইক্রোস্কোপ কীভাবে কাজ করে তা সম্পর্কে আরও ভাল ধারণা ছিল। এটি একটি চলমান অংশ “ত্রয়ী বিজ্ঞান“প্রবণতা: স্বল্প ব্যয়যুক্ত বৈজ্ঞানিক সরঞ্জাম তৈরি করতে সস্তা ভোক্তা হার্ডওয়্যার এবং ওপেন সোর্স সফ্টওয়্যার ব্যবহার। ডিআইওয়াই সরঞ্জামগুলি উন্নয়নশীল দেশগুলিতে শিক্ষামূলক পরিবেশ এবং ক্ষেত্র প্রয়োগের জন্য আদর্শ।”

“বিজ্ঞানের ধারণা সিদ্ধান্ত গ্রহণের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ এবং সমস্যা সমাধান এবং সৃজনশীলতার মতো দৈনন্দিন জীবনে অনেক উপকার নিয়ে আসে।” সহ-লেখক টিমো বেতজ ড গ্যাটিনজেন বিশ্ববিদ্যালয়। “আবারও আমরা অনুভব করি যে রাজনীতিবিদ সহ অনেক লোক বাদ পড়েছেন বা বৈজ্ঞানিক বা সমালোচনামূলক চিন্তায় জড়িত হওয়ার সুযোগ নেই। আমরা প্রাকৃতিক কৌতূহল বিকাশের একটি উপায় খুঁজে পেতে, মানুষকে মৌলিক নীতিগুলি বুঝতে এবং তার সম্ভাবনাগুলি দেখতে সহায়তা করতে চেয়েছিলাম বিজ্ঞান.”

সম্ভবত সবচেয়ে সস্তা সস্তা DIY সরঞ্জাম আজ অবধি জানা ফোল্ডস্কোপ, একটি অপটিকাল মাইক্রোস্কোপ সহজেই কাগজের শীট থেকে একত্রিত হয়। ব্যবহারকারীরা একটি স্মার্টফোন সংযোগ করতে এবং বর্ধিত নমুনার ছবি তোলার জন্য চুম্বকের একটি সেট নিয়ে ফোল্ডস্কোপে আসে। এটি ড্রপ বা আর্দ্রতা থেকে মুক্তি পাওয়ার জন্য যথেষ্ট দৃ is় এবং পরিমাপকটি কল্পনা করার পক্ষে যথেষ্ট ই কোলাই এবং নমুনায় ম্যালেরিয়া পরজীবী।

লেগো ইটগুলি এই জাতীয় DIY সরঞ্জামগুলির জন্য উপযুক্ত উপাদানগুলির জন্য দরকারী উত্স হিসাবে প্রমাণিত হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, ২০১৪ সালে একটি আন্তর্জাতিক ছাত্র দল একটি পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপ নির্মিত (এএফএম) লেগো ইটগুলি কয়েকটি উপাদান হিসাবে ব্যবহার করে। কোনও সাধারণ মাইক্রোস্কোপের বিপরীতে যেখানে ব্যবহারকারী চোখের টুকরো থেকে একটি নমুনা দেখেন, একটি এএফএম আরও পুরানো স্কুল রেকর্ডধারীর মতো। কনসোলের সাথে যুক্ত একটি ছোট সূঁচ (বাহু) নমুনার পৃষ্ঠের কোনও প্রভাবের প্রতিক্রিয়া হিসাবে নমুনাকে উপরে এবং নীচে নিয়ে যায়। এই ডালগুলি কনসোল থেকে প্রতিবিম্বিত লেজার লাইটের পরিবর্তনের ফলে “সনাক্ত” হয়েছে।

শিক্ষার্থীরা লেগো ইট, থ্রিডি প্রিন্ট এবং আরডুইনো কম্পিউটার থেকে এএফএম তৈরি করেছিল। তাদের যে দুটি উপাদান অর্ডার করতে হয়েছিল তা হ’ল একটি স্প্লিট কোয়াড্র্যান্ট ফটোডেক্টর এবং পাইজো অ্যাকুয়েটার। এটি সত্য যে ফলস্বরূপ এএফএম কেবলমাত্র খুব ছোট অঞ্চল দেখার জন্য উপযুক্ত ছিল, তবে সমস্ত কিছুর জন্য a 400 ডলারের বেশি খরচ হয়। এটি একটি উন্নত, গবেষণা-গ্রেড এএফএমের জন্য 100,000 ডলারের বেশি মূল্যের সাথে তুলনা করে একটি চুরি। এবং 2015 সালে, এনআইএসটি বিজ্ঞানীরা এ সস্তা ব্যয় ওয়াটের ভারসাম্য লেগো ইট এবং কয়েকটি বেসিক ইলেকট্রনিক্স থেকে।

বেটজ এবং সহকর্মীরা দেখতে পেলেন যে মাইক্রোস্কোপের পিছনের মূল কর্ম নীতিগুলি এতটা স্ব-স্বজ্ঞাত যে তারা শিক্ষার্থীদের (এবং যথেষ্ট বয়স্কদের) সমস্যা হতে পারে। যদিও মাইক্রোস্কোপগুলি একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈজ্ঞানিক হাতিয়ার, তবে শ্রেণিকক্ষে বা বাড়িতে বিশেষত বিশ্বব্যাপী মহামারী চলাকালীন সময়ে তাদের ব্যবহারগুলি যন্ত্রগুলির ব্যয় এবং ভঙ্গুরতার কারণে সীমাবদ্ধ। সুতরাং, লেগো মাইক্রোস্কোপের পূর্ববর্তী সংস্করণ দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়ে তারা লেগো ইটের একটি সস্তা সংস্করণ তৈরি করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে। লেগোস্কোপ। লেগোস্কোপের যেহেতু এখনও কাস্টম 3 ডি-প্রিন্টেড অংশগুলির প্রয়োজন ছিল, তাই তিনি ভেবেছিলেন যে তারা একটি দল নকশা বিকাশ করতে পারে।

সর্বশেষ ডিআইওয়াই মাইক্রোস্কোপ ডিজাইনে, কেবলমাত্র লে-লেগো অংশগুলি দুটি অপটিকাল উপাদান: একটি উচ্চ-ম্যাগনিফিকেশন এবং একটি কম-চৌম্বক লক্ষ্য। বেটজ ইত্যাদি। আমরা এখন বুঝতে পেরেছি যে স্মার্টফোন ক্যামেরা লেন্সগুলি মোটামুটি উচ্চ মানের যা তারা পৃথক সেলগুলি পরিচালনা করতে পারে এবং সাধারণত শেল্ফের বাইরে 5 ডলারেরও কম দাম দেয়। তারা উচ্চ ম্যাগনিফিকেশনের জন্য পরিবর্তিত আইফোন 5 ক্যামেরা মডিউলটির একটি প্লাস্টিকের লেন্স ব্যবহার করেছে। “চিপ থেকে লেন্সটি সাবধানে পরিষ্কার করার পরে, এটি স্বচ্ছ টেপ এবং কাচের কভার স্লিপ ব্যবহার করে লেগো ইটের সাথে আঠালো করা হয়,” লেখকরা লিখেছেন।

উচ্চতর প্রশস্তকরণের উদ্দেশ্যে, তারা একই অতিরিক্ত ইটের সাথে সংযুক্ত কোনও ধারককে লাগানো একটি কম বর্ধনের লক্ষ্যমাত্রার জন্য একটি কাচের লেন্স ব্যবহার করেছিল used তারা একটি বিশেষ লেগো ইট ব্যবহার করেছিল যা আলোর জন্য একটি কমলা এলইডি সংযুক্ত করে, যদিও তারা এটি আলাদা রঙের সাথে প্রতিস্থাপন করে। অসম আলোয়ের ক্ষেত্রে, তারা দেখিয়েছিল কীভাবে এলইডি এবং নমুনার মধ্যে একটি পাতলা কাগজ ছড়িয়ে দেওয়া যায়। লেগো ইটগুলির সমতল পৃষ্ঠটি একটি দুর্দান্ত প্যাটার্ন ধারক তৈরি করেছিল।

টার্গেটের মালিক লেগো থেকে বেরিয়ে আসা সবচেয়ে কঠিন উপাদান হিসাবে প্রমাণিত। শেষ পর্যন্ত, বেটজ এবং সহকর্মীরা গিয়ার রডকে গিয়ার ওয়ার্ম স্ক্রুতে সংযুক্ত করেছিলেন, যা ব্যবহারকারীদের ফোকাসটি সামঞ্জস্য করতে সক্ষম হয়েছিল। লেখকরা লিখেছেন যে “লক্ষ্য মালিকটি মাইক্রোস্কোপের সমস্ত পৃথক অংশের মধ্যে সবচেয়ে ছোট হলেও দক্ষতা বৃদ্ধির ক্ষেত্রে এটি সবচেয়ে বেশি দাবিদার।” “এইভাবে, এই অংশটি নির্মাণ করা হয় বয়স্ক এবং আরও অভিজ্ঞ শিশুদের দ্বারা করা উচিত, বা মাইক্রোস্কোপ তৈরির প্রাথমিক পর্যায়ে হতাশা এড়াতে বড়দের দ্বারা বিল্ডিংটি পরিচালনা করা উচিত।”

বেটজ এবং সহকর্মীরা বেশ কয়েকটি বেসিক হোম পরীক্ষাগুলিও বিকাশ করেছেন যা ব্যবহারকারীরা লেগো মাইক্রোস্কোপগুলি দিয়ে করতে পারেন। উদাহরণস্বরূপ, একটি পরীক্ষায় কীভাবে একটি ফলিত ওসোমোটিক শক (এনএসিএল দ্রবণের একটি ড্রপ যোগ করা) পেঁয়াজ স্তরটি জল হারাতে এবং সঙ্কুচিত করে তা পর্যবেক্ষণ করে লাল পেঁয়াজের এক স্তরকে অধ্যয়ন করা জড়িত। আর একটি হ’ল লবণের স্ফটিকের গঠন পর্যবেক্ষণ করা, এবং তৃতীয়টি জেনে নিন কীভাবে আর্টেমিয়া চিংড়ি (মাইক্রোসিমার) জলে সরে যায়।

তারা 9 থেকে 13 বছর বয়সের একদল বাচ্চাদের সহায়তায় ডিআইওয়াই ইনস্ট্রুমেন্ট এবং পরীক্ষামূলক ডিজাইন পরীক্ষা করে যারা মাইক্রোস্কোপ তৈরি করে এবং কিছু পরীক্ষা-নিরীক্ষা করেছিল এবং তাদের নিজস্বত কীভাবে কীভাবে কাজ করে তা আবিষ্কার করার পর্যাপ্ত স্বাধীনতা দিয়েছিল। গবেষকরা পুরো প্রক্রিয়া জুড়ে বাচ্চাদের বিকাশের উপর নজর রাখেন এবং তারপরে তারা কতটা শিখতেন তা নির্ধারণের জন্য একটি প্রশ্নপত্র পূরণ করতে বলেছিলেন। তারা আবিষ্কার করেছিল যে প্রক্রিয়াটি শিশুদের মাইক্রোস্কোপি সম্পর্কে উপলব্ধি করে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করেছিল।

গ্রুপের লেগো মাইক্রোস্কোপের জন্য সমস্ত পরিকল্পনা এবং নির্দেশাবলী (ধাপে ধাপে নির্দেশাবলী সহ) ইংরাজী, জার্মান, ডাচ এবং স্পেনীয় ভাষায় উপলভ্য। এখানে। “আমরা আশা করি যে এই মডিউল মাইক্রোস্কোপটি বিশ্বব্যাপী শ্রেণিকক্ষ এবং ঘরে ঘরে বিজ্ঞান সম্পর্কে উদ্দীপনা এবং অনুপ্রেরণার জন্য ব্যবহৃত হবে।” বেটজ ড। “আমরা দেখিয়েছি যে বৈজ্ঞানিক গবেষণার দৈনন্দিন জীবন থেকে আলাদা হওয়ার দরকার নেই। এটি আলোকিত, শিক্ষামূলক এবং বিনোদনমূলক হতে পারে।”

ডিওআই: বায়োফিজিক্স, 2021। 10.35459 / tbp.2021.000191 (ডিওআই সম্পর্কে)