Mikroskop z mobilu

Základní škola Litvínovská 600
Návod, jak si z mob. telefonu vyrobit mikroskop přidáním další čočky ke stávající čočce fotoaparátu mob. telefonu. Tak lze pak snadno pozorovat drobné předměty, dělat makro/mikro snímky.
Easy
Medium-term
10–14 yrs
Verified by Prusa Team
Suitable printers: Prusa MK3/S/S+
0
5
0
231
updated November 1, 2022

Summary

PDF
Návod, jak si z mob. telefonu vyrobit mikroskop přidáním další čočky ke stávající čočce fotoaparátu mob. telefonu. Tak lze pak snadno pozorovat drobné předměty, dělat makro/mikro snímky.

The focus of the target group

Tento mikroskop najde uplatnění nejen v přírodovědných oborech na druhém stupni ZŠ (alternativně na nižším gymnáziu), pracovat se s ním naučí také žáky na prvním stupni. Modelování klipu lze využít v rámci hodin informatiky při práci s 3D grafikou. My jsme projekt realizovali se žáky 9. ročníku v rámci výuky fyziky a využili jsme zkušenosti našeho žáka z 8. ročníku, který má s tiskem bohaté zkušenosti a stal se naším hlavním průvodcem a rádcem v celém projektu.

Necessary knowledge and skills

1) Pro výrobu klipu Základní ovládání programu Fusion 360, nebo Tinkercad, základní ovládání 3D tiskárny…  Naprostí začátečníci: Vyučující pomůže se základním ovládáním 3D tiskárny a provede jednoduché zaškolení do ovládání programu v délce 1 – 2 vyučovací hodiny – dle schopností žáků.  Pokročilí: Ovládají práci v modelovacím programu včetně prolínání objektů, vytváření otvorů a zarovnávání objektů. Umí exportovat výstup (např. do stl) a ovládají práci s některým programem na přípravu modelu pro tisk (např. PrusaSlicer). Rozumí jednotlivým nastavením pro tisk a umí je použít. 

2) Pro ověření funkčnosti klipu  Pro následnou práci s klipem a mikroskopem nejsou třeba žádné speciální dovednosti. 3) Pro úpravu pořízených snímků  Naprostí začátečníci mohou upravovat snímky v jakémkoliv uživatelsky příjemném prostředí, např. mohou využít aplikací na úpravu snímků ve svém mobilním telefonu. Potřeba bude snímek oříznout, respektive vybrat jeho nejostřejší část.  Pokročilí uživatelé se mohou zaměřit v jakémkoliv grafickém programu na citlivou úpravu barevného kontrastu, mohou snímky doostřit, odstranit šum apod.

Project objectives

Cílem projektu je vyrobit jednoduchý, funkční a univerzální klip na uchycení čočky k mobilnímu telefonu a funkčnost klipu ověřit v praxi. Důraz klademe také na nízké pořizovací náklady.

Required equipment

  •  PC s modelovacím programem Fusion 360, případně TinkerCad (dostupné online na https://www.tinkercad.com/, zdarma), 
  • Prusa Slicer + 3D tiskárna Kit MK3S+ 
  • Laserová ukazovátka určená k rozebrání (1 ks na žáka), případně link na objednání laserového modulu zde: https://1url.cz/IrQKr 
  • Náčiní: kleště, nůžky… (pro rozebrání laserového modulu), dále kartony, gumičky, kolíčky… (nejen pro papírové návrhy klipu) 
  • Připadně: mikroskopické preparáty, aplikace, nebo programy na úpravu získaných snímků
3D modeling

Project time schedule

Příprava:  

  • 1-2 hod. vysvětlení principu fotoaparátu, rozebrání laserových ukazovátek za účelem pochopení principu činnosti a získání čočky 

Realizace:  

  • 1-2 hod. testování čoček, hledání nejlepšího návrhu klipu na uchycení čočky k fotoaparátu
  • 1-2 hod. realizace návrhů, modelování klipu v programu  
  • 1-2 hod. zkušební tisky 

Tisk nejúspěšnější verze:  

  • Klip (při nastavení tloušťky vrstvy 0,3 mm a šířky trysky 0,4 mm (výplň 15 %)) se tiskne přibližně 16 min. 
  • Tyčky pro uchycení gumičky a redukce na čočku (při nastavení tloušťky vrstvy 0,1 mm a šířky trysky 0,4 mm (výplň 15 %)) se tisknou přibližně 10 min 

Uvedení do praxe:  

  • 1-4 hod. focení makrosnímků a mikrosnímků (dle zájmu žáků)  
  • 1-2 hod. výběr nejlepších snímků, jejich úpravy a následné sdílení

Workflow

Příprava:  

  • Náš projekt jsme zařadili do výuky fyziky 9. ročníku při probírání učiva o užití čoček v praxi. Poté, co se žáci seznámili s principem fotoaparátu, opatrně rozebrali laserové moduly, aby získali čočku. Potom se snažili vytvořit návrh vhodného umístění čočky k fotoaparátu a vyrobit papírový model klipu. Zároveň tak ověřili, zda je naše myšlenka projektu reálná a zda je možné tímto způsobem vyrobit z mobilního telefonu mikroskop.

Realizace:  

  • Nejlepší návrhy jsme svěřili nejlepšímu z nás. Máme totiž štěstí, že ve škole máme žáka 8. třídy, který bravurně ovládá 3D tisk a má velké povědomí o technologii 3D tisku. Tento žák se stal naším průvodcem. 3D tiskárnu nám sestavil a zasvětil nás do této problematiky. Připravil si pro nás přednášku, aby nás tiskárnu naučil ovládat. Ukázal nám prostředí modelovacího programu a zasvětil nás do celého procesu od návrhu až po samotný tisk.  
  • Vyzkoušeli jsme některé z modelů vytisknout, poučili se z chyb a nejlepší jsme pak realizovali. 

Tisk nejúspěšnější verze:  

  • Vybraný návrh má samé výhody a jsme na něj patřičně pyšní. Skládá se z destičky, tyček pro uchycení gumičky a redukce (tj. pouzdra) na čočku. Redukci s čočkou, lze umístit do libovolného místa v destičce (tedy na střed, ke kraji, nahoru dolů, či doprostřed) a plní tak požadavek univerzálnosti ke každému mobilnímu telefonu. Perforovaný vzhled klipu mu zajišťuje patřičnou pevnost. Velikost redukce lze také případně snadno upravit a reagovat tak na jiné rozměry čočky. Uchycení pomocí gumiček je promyšleno tak, aby bylo skryté v destičce a v žádném případě tak nebránilo k velkému přiblížení pozorovaného předmětu, které je při použití těchto čoček nutné. Gumičky zajišťují čočku pevně na místě a v případě jejich opotřebování kvůli častému používání se dají velice snadno vyměnit. 
  • Velmi nás potěšila pořizovací cena: s tiskem se vejdeme do 4 Kč a pořizovací cena čočky byla 10 Kč. 

Uvedení do praxe:  

  • Klipy na mobilní telefon jsme úspěšně vyzkoušeli v praxi a nejlepší snímky sdílíme v odkazu na galerii. Makrosnímky jsme nazvali ty, které vznikly pouhým přiblížením k pozorovanému předmětu, mikrosnímky ty, při kterých jsme použili mikroskopické preparáty zapůjčené z biologie a které jsme prosvítili světlem. Zájemci si pohráli také s grafickou úpravou jednotlivých snímků.

Authors

Základní škola Litvínovská 600, Praha 9; Mgr. Michaela Králíková; David Trunec (žák 8.ročníku); žáci 9.ročníku

Model origin

The author hasn't provided the model origin yet.

License