伦敦大学学院(UCL)、清华大学和北京大学的博士生们采用乐高玩具和3D打印技术,在北京研发了全球首台低成本原子力显微镜(AFM)。
原子力显微镜于1989年首次商用,属于高精度的扫描探针显微镜。它们都能够看到一毫米的万分之一 ,能观察的物体远远小于任何一台光学显微镜。商用AFM通常售价10万美元或者更多,但新设计的低成本版本,生产成本不到500美元。
最近的LEGO2NANO活动,要求参加第三届中英暑期学校的学生们和经验丰富的创客、科学家在一个星期内开发出新型的低成本扫描探针显微镜。
该团队使用的零件主要是乐高积木、3D打印的零件和从市场购买的电子元件。AFM被固定于一块金属板上,外壳和隔板则用乐高积木。3D打印元件支架和扫描台,确保尺寸适合。
最昂贵的部分是压电致动器,几乎占了总成本的一半。压电致动器通过Arduino处理器进行控制。当施加10V电压时,致动器将扫描台移动一个微米。
学生团队将回到各自的学校继续AFM的研发,改进他们设计的纳米级革命性产品。
UCL纳米科技伦敦中心的主任Gabriel Aeppli,说:“低成本科学设备,不仅在高校很有用,而且对于发展中国家的医院和诊所也具有非常重要的意义。”