Foldscope – самый настоящий бумажный микроскоп

Пара изобретателей из США придумали, как сделать бумажный микроскоп, который складывается как оригами и умещается в кармане. Своё изобретение они назвали Foldscope. Такой микроскоп можно всегда носить с собой, чтобы в любой момент иметь возможность изучать микромир вокруг нас.

Итак, я думаю, сначала нужно ответить на первый самый важный вопрос. Что это за бумажный микроскоп такой? Разве такое возможно? Конечно возможно. Фолдскоп – это реальный микроскоп с увеличением достаточным для того, чтобы получить изображение отдельных живых клеток, клеточных органнел или увидеть плавание бактерий. А приложив объектив смартфона к линзе микроскопа, вы сможете снять видео о жизни бактерий.

Собирается Фолдоскоп так: вы берёте лист бумаги с шаблоном Фолдскопа, вынимаете детали, складываете и соединяете их, прикрепляете линзу, светодиод с батарейкой и карманный микроскоп готов. После этого можно следить за жизнью бактерий в речной воде или рассматривать строение растений. Достаточно лишь положить исследуемый объект под линзу. На видео ниже вы увидите кадры съёмки микромира с помощью Фолдскопа.

Как появился Foldscope

Foldscope изобрели Ману Пракаш и Джим Цыбульски в лаборатории Стэнфордского университета, когда Джим был аспирантом, а Ману заведовал лабораторией. Идея сделать такой микроскоп пришла во время их многочисленных рабочих поездок по всему миру, где им постоянно приходилось сталкиваться с громоздкими и сломанными микроскопами или вовсе их отсутствием.

Благодаря идее создания средства дешёвой диагностики, а также при поддержке гранта от фонда Гейтса, проект дал результат – изобретение Foldscope, складного микроскопа, в основном из бумаги, стоимостью менее одного доллара. Впервые технология изготовления и использования микроскопа была опубликована в 2014 году в журнале PLoS ONE.

В статье для изготовления бумажного микроскопа предлагается использовать бумагу (400 см²), линзы-шарики, батарейку-таблетку 3В (CR2016), светодиод, выключатель и медную ленту (5 см²). Подробности смотрите в статье.

Пилотная программа Foldscope

Пилотная программа Foldscope в лаборатории Пракаша PrakashLab началось в 2014 году при поддержке Фонда Мура. Руководители проекта распределили 50000 Фолдскопов по 135 странам и попросили получателей отображать результаты в онлайн-сообществе. Такое широкое распределение Фолдскопов показало удивительное разнообразие применений этого инструмента. Например, Фолдскопы были использованы для идентификации микроскопических яиц сельскохозяйственных вредителей в Индии, для каталогизирования биоразнообразия почвенных членистоногих в бассейне Амазонки, обнаружения поддельных валюты и лекарств, слежение за токсичными водорослями, обнаружение бактерий в пробах воды, составление карты разнообразия пыльцы в городе.

Foldscope Instruments и будущее

В декабре 2015 года Джим и Ману основали компанию Foldscope Instruments с целью увеличить выпуск Фолдскопов и в конечном итоге выпускать и другие недорогие научные инструменты. Очередная цель компании – распространить миллион бумажных микроскопов к концу 2017 года. В рамках этой задачи компания сотрудничает с образовательными организациями по всему миру. Как заявляют разработчики, они считают, что каждый ребёнок в мире, должен носить микроскоп в своём кармане, так же как карандаш.

Благодаря обратной связи Фолдскоп постоянно развивается. Например, сейчас к нему можно прикреплять смартфон с помощью магнитной клипсы, чтобы наблюдать за бактериями прямо на экране, а обычную бумагу заменили на синтетическую, благодаря чему микроскоп не боится воды.

Что можно увидеть с помощью Фолдскопа?

Фолдскоп позволит вам исследовать ранее невидимый мир микроскопических объектов и форм жизни. Это может быть что угодно: живые амёбы, бактерии, водоросли, пыльца, диатомовые водоросли, цианобактерии, муравьи, клещи, грибы, яйца паука, личинки комаров, пчёлы, сувойки, щупальцевые инфузории, тихоходки, нематоды, стволовые клетки, коловратки, дафнии, гидры, лепестки цветов, морская соль, сода, клетки лука, эритроциты, скуловые клетки, перья птиц, веслоногие. Вы когда-нибудь задавались вопросом, как личинки комаров дышат под водой или как клетка раздваивается или каким образом раскрашены крылья бабочек?

Как работает Фолдскоп?

Фолдскоп можно использовать в трёх различных режимах: смотреть глазом (см. картинку слева), смотреть через смартфон (см. картинку посередине), проецировать на белую поверхность (см. картинку справа).

Где купить Фолдскоп?

Сейчас компания Foldscope Instruments проводит кампанию по сбору средств на выпуск крупной партии Фолдскопов на сервисе Kickstarter. Вы можете заказать набор для индивидуального использования за 20 долларов или набор для учителя за 30 долларов. Есть также и другие интересные предложения.

В набор для индивидуального использования входит металлическая коробка для хранения Фолдскопа, шаблон для изготовления Фолдскопа, линза, магнитная клипса для крепления смартфона, предметные стекла (пустые и подготовленные), светодиодный источник света, блокнот с карандашом для записей, 12 пластин и чашек Петри, металлические и нейлоновые сетчатые фильтры, ПВХ предметные стёкла, пинцеты, пипетки, ножницы, тюбики и многое другое (см. картинку ниже).

В набор для учителя входит комплект Фолдоскопов для класса из 20-ти человек: 20 шаблонов Фолдоскопов, 20 линз, 20 инструкций, 20 нейлоновых сумок с молнией, магнитная клипса для крепления смартфона, пустые и подготовленные предметные стёкла, прозрачные наклейки для закрепления проб.