大家好，這里是老上光顯微鏡知識課堂，在這里你可以學到所有關(guān)于顯微鏡知識，好的，請看下面文章： 原子力電子顯微鏡（AFEM）以其高精度而著稱，其放大倍數(shù)是幾十萬倍，但每臺放大倍數(shù)都超過10萬元，使普通中學的課堂教學變得困難。最近，來自國內(nèi)外大學的學生以低于1000元的成本用積木建造了納米級的原子力顯微鏡。可以理解，這些低成本的顯微鏡有望應(yīng)用于未來的中學課堂。
    
     今年夏天，在清華大學國際暑期學校，來自牛津大學、倫敦大學、清華大學、北京大學等國內(nèi)外高校的30多名大學生被分成5到7人小組，持續(xù)不斷地戰(zhàn)斗。5天后，使用方塊來制作一個可用的原子力顯微鏡。除了使用樂高方塊，學生們還使用基礎(chǔ)工業(yè)培訓中心的3D打印機來打印零件。
    
     與一些以旅游和放松為主的大學暑期學校相比，這個暑期學校挑戰(zhàn)項目是一項高強度的運動，幾乎沒有娛樂安排。學生們需要在各個方面調(diào)動他們的能力，在實驗室里花很長時間，在極其有限的時間內(nèi)完成顯微鏡的制作。
    
     在評委到來之前，第三組員張云巖還在忙著調(diào)試他們組的原子力顯微鏡，他沒有掩飾自己的驕傲：我們設(shè)計的器件結(jié)構(gòu)非常巧妙，大部分積木都用少量的金屬部件固定即可完成。倫敦大學的二年級博士生今年在科研方面做得很好。他的導師給了他一個月的假期，他報名參加了這個項目。原子力顯微鏡是一個非常高科技的東西。我經(jīng)常在研究中使用它。當我看到這個事件時，我想，從塊中建造如此高科技的東西不是很有挑戰(zhàn)性嗎所以我從英國跑回來玩街區(qū)。
    
     為什么我們選擇原子能顯微鏡作為活動的目標清華大學微觀力學和納米力學中心的副主任弗朗索瓦教授組織了這所暑期學校，他說：原子力顯微鏡是表面科學領(lǐng)域中非常重要的儀器。同時，其機械結(jié)構(gòu)簡單，因此可以在一周內(nèi)讓新手按照這個原理生產(chǎn)。
    
     最近，記者在清華大學看到這些顯微鏡。天，我以為那是一個用大約30厘米高的一小塊木頭建造的玩具機器人。要看到高科技，的辦法就是它布滿了電線，像這樣的家伙，看到我們看不見的東西
    
     學生們告訴記者，不要低估這個稍微粗糙的機器人，安裝在高精度光電二極管、壓電陶瓷管和其他部件上的積木。固定裝置發(fā)射的激光通過懸臂反射并照亮光電二極管。隨著位置的變化，可以得到不同的反射角。這些角度數(shù)據(jù)可以通過計算機芯片進行恢復，可以得到觀測物體表面的三維形狀。
    
     學生們舉了一個例子來說明一個圖像：盲人主要通過觸摸世界的表面形狀來理解世界，然后通過大腦的視覺思考來形成對物體輪廓的理解。原子力顯微鏡的原理也是正確的。顧學勇副教授清華大學工業(yè)工程學院院長說，學生們制作的五天原子力電子顯微鏡（AFEM）已經(jīng)看到了納米大小的物體，遠遠超過普通光學望遠鏡的觀察范圍。
    
     作為本課程的組織者，顧學勇告訴記者，顯微鏡是一種常見的教學儀器，但是普通光學顯微鏡的放大率不高，有時不能滿足學生的需要。1000元。顯微鏡的造價不超過1000元，相差100倍。本暑期學校課程的目標是啟發(fā)學生設(shè)計適合中學生的原子力顯微鏡作為課堂教學的支柱。
    
     值得注意的是，在評選過程中，主辦方還特別邀請了包括清華大學附屬中學在內(nèi)的8名高中生擔任評委。這些學生非常細心，逐一評論了大哥大姐的作品。有些作品并不如此。非常實用。高中生經(jīng)常用桌子來搖晃，應(yīng)該增加防震措施。清華大學附屬中學的高中生歐陽說。一些中學生認為雖然這些積木式電子顯微鏡很便宜，但是維修條件很差，長期使用維修，精度校準有問題，我們不能總是扔掉它一次成本仍然很高。
    
     幾乎所有的高中生都告訴記者，他們以前從來沒有接觸過原子力電子顯微鏡，學校的光學顯微鏡只能放大幾十倍來觀察細胞壁和細胞液。對我們來說，這就像發(fā)現(xiàn)一個新世界。
    
     顧學勇還承認，由于時間有限，大學生制作的積木顯微鏡只是一個初步的模型，與實際應(yīng)用還有很大差距。記者在訪問中發(fā)現(xiàn)，一些積木顯微鏡在實際觀測中發(fā)現(xiàn)了一些小故障。顧學勇透露，在課程結(jié)束后，學生可以繼續(xù)修改作品如成熟和完善，將擴展到一些高中。
    
     顧學勇說，雖然評估已經(jīng)結(jié)束，但制造原子力顯微鏡的活動將持續(xù)不到1000元，中英大學生將繼續(xù)通過互聯(lián)網(wǎng)推廣該項目，進一步提高他們的成績。
    
     此外，記者還獲悉，部分積木顯微鏡從業(yè)人員還將有機會到海外交流。明年，將有4名中國大學生和4名英國大學生參加全球活動。佛朗索瓦教授說，隨后將在世界各地發(fā)布cope項目，以允許世界各地的人們根據(jù)我們的設(shè)計制造廉價的原子力顯微鏡。在中學教師的眼中，這就像一場新的教學技術(shù)革命。
    
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