wersja mobilna | kontakt z nami

Poznawanie mikroświata z Nurugo

Numer: Luty/2019

W Elektronice Praktycznej wielokrotnie były publikowane artykuły o tematyce nowoczesnych technologii wykorzystywanych w innych dziedzinach niż elektronika. I oto mamy kolejną okazję do powrócenia do nauk przyrodniczych, a to za sprawą przekazanego do redakcyjnego testu mikroskopu Nurugo.

Pobierz PDF

rys-1Już na wstępie trzeba wyjaśnić, że Nurugo nie jest prawdziwym mikroskopem, a jedynie przystawką do smartfona. Wiążą się z tym pewne ograniczenia oraz zupełnie odmienna obsługa w porównaniu z typowym mikroskopem.

Na pierwszy rzut oka trudno nawet domyślić się, że przedmiot, który trzymamy w ręku to mikroskop. Urządzenie ma wymiary 32 mm×18 mm×4 mm (fotografia 1) i jest mocowane na smartfonie za pomocą plastikowego uchwytu. Mikroskop Nurugo składa się zasadniczo z dwóch elementów: dodatkowego obiektywu i odpowiednio skonstruowanego plastikowego kanału pełniącego funkcję światłowodu. Jego zadaniem jest przesyłanie światła z diody LED smartfona w okolice obiektywu. Następnie jest ono rozprowadzane wokół soczewki tworząc oświetlacz obserwowanego preparatu.

W smartfonach są stosowane dwa rodzaje rozmieszczenia obiektywu aparatu fotograficznego i diody LED. W układzie pionowym LED jest umieszczony pod (lub nad) obiektywem, natomiast w układzie poziomym znajduje się on obok obiektywu. Z tego względu wyposażenie mikroskopu zawiera dwa rodzaje uchwytów mocujących, które są zgodne z obydwoma systemami. Mikroskop jest zatrzaskiwany w komorze uchwytu. Zanim zostanie on nałożony na smartfon, należy umieścić na obiektywie telefonu pierścień dystansowy (fotografia 2). Kilka takich pierścieni znajduje się w zestawie. Z jednej strony mają one naklejoną folię, która po usunięciu odsłania stronę klejącą. Pierścień zostaje trwale dołączony do smartfona po około 10 sekundach od chwili przyłożenia i lekkiego dociśnięcia. Ważne jest zatem precyzyjne umieszczenie go dokładnie nad obiektywem aparatu. Czynność ta jest łatwiejsza w tych modelach smartfonów, które mają wokół obiektywu niewielki kołnierz automatycznie centrujący nakładany pierścień.

rys-2Mając tak przygotowany smartfon można zamontować na nim przystawkę mikroskopową. Teraz problemem może okazać się dokładne wycentrowanie soczewki mikroskopu i obiektywu aparatu. Aby mieć pewność, że ta operacja została wykonana prawidłowo można posłużyć się docelową (darmową) aplikacją „Nurugo Box”, która będzie używana do obsługi mikroskopu. Można ją pobrać ze sklepu Google Play (rysunek 3). Aplikacja zachęca nas do założenia konta i zalogowania się, ale jest to konieczne tylko wtedy, gdy będziemy chcieli dzielić się naszymi obserwacjami ze społecznością Nurugo.

Po zainstalowaniu i uruchomieniu oprogramowania wybieramy opcję „Focus&Ruler” (rysunek 4), która wyświetla obraz z obiektywu. Przystawkę należy tak umiejscowić, aby w centralnym miejscu ekranu pojawił się kolisty widok obrazu obserwowanego przez obiektyw. Jeśli nie będzie pod nim żadnego preparatu, to zobaczymy tylko rozmytą plamę (rysunek 5). Obiektyw przystawki ma obracany o pewien kąt pierścień, za pomocą którego jest ustawiana ostrość obrazu. Czynność ta wymaga użycia dodatkowego elementu z zestawu akcesoriów mikroskopu. Jest to okrągła płytka z nadrukowaną szachownicą (fotografia 6a). Na obrzeżu szachownicy znajdują się trzy małe wypusty, które należy wprowadzić w otworki obiektywu. Teraz obracając szachownicę powodujemy jednoczesny obrót pierścienia ostrości. Obracając szachownicę obserwujemy obraz na ekranie smartfona, i jak łatwo się domyślić, szachownica powinna być ustawiona w pozycji, w której obraz jest najostrzejszy. Warto jeszcze przeprowadzić kalibrację linijki. Polega to na umieszczeniu dwóch markerów na rogach jednego pola szachownicy. Dzięki temu możliwe będzie później określanie rzeczywistych wymiarów obserwowanych preparatów.

rys-3Warto jeszcze wspomnieć o dodatkowym elemencie ułatwiającym obracanie szachownicy. Jest to płytka umieszczana w szczelinie widocznej po przeciwnej stronie szachownicy. W takim położeniu stanowi więc ona dość wygodną rączkę do manipulacji pierścieniem wyostrzającym obiektywu (fotografia 6b).

Po zakończeniu kalibracji szachownica może być już zdemontowana i mikroskop jest gotowy do pracy. Choć wydaje się dość niewiarygodne, ale urządzenie umożliwia obserwację preparatów z aż 400-krotnym powiększeniem! Dla elektronika jest to nawet o wiele za dużo, wręcz brakuje mniejszych powiększeń. W takich wypadkach można jednak rezygnować z mikroskopu i używać smartfonowych lup powiększających. Sporo takich aplikacji na każdy typ aparatu można znaleźć w sieci. Przykładowy obraz z takiej lupy pokazano na fotografii 7.

Obserwacje

W zestawie mikroskopu Nurugo znajdują się 3 gotowe preparaty biologiczne profesjonalnie przygotowane przez producenta. W naszym wypadku były to: czółko motyla, jego nóżka i fragment skrzydła (fotografia 8). W pudełku jest też element, który w pierwszej chwili może wydawać się tylko częścią opakowania. Okazuje się jednak, że stanowi on również bardzo praktyczną podstawkę dla smartfona używaną podczas obserwacji (fotografia 9). Wysokość tej podstawki jest tak dobrana, aby obraz z mikroskopu był ostry. Gdyby jednak okazało się, że konieczne jest skorygowanie tej wysokości, można użyć plastikowych podkładek należących do akcesoriów urządzenia. Obiektyw mikroskopu powinien być położony na szkiełku preparatu, a interesujący nas fragment preparatu wybiera się przez przemieszczanie szkiełka pod obiektywem. Niestety, przy tak znacznych powiększeniach głębia ostrości nie jest zbyt duża, co utrudnia nieco obserwację przedmiotów nieprzygotowanych w postaci preparatów mikroskopowych. Nie jest to jednak niemożliwe, co pokazano w zamieszczonej galerii.

rys-5Aplikacja „Nurgo Box” zawiera kilka opcji wykorzystywanych podczas pracy z mikroskopem, takich jak logowanie, przeglądanie galerii własnej i materiałów innych użytkowników, ustawiania parametrów oraz najważniejszą – „Camera”, uruchamiającą podgląd obrazu z mikroskopu. Okno obserwacji przedstawiono na fotografii 10. Są na nim m.in. przyciski wykonania zrzutu ekranowego obrazu widzianego obiektywem, przycisk zał?czaj?cy lub wy??czaj?cy pod?wietlenie oraz suwak regulacji powi?kszenia. Mo?liwe jest ponadto robienie filmik?w, a?tak?e serii zdj?? (?Burst?). Naci?ni?cie przycisku ączający lub wyłączający podświetlenie oraz suwak regulacji powiększenia. Możliwe jest ponadto robienie filmików, a także serii zdjęć („Burst”). Naciśnięcie przycisku mm powoduje wyświetlenie skali wymiarowania.

W zamieszczonej galerii (fotografia 11) przedstawiono kilka obserwacji wykonanych podczas testu mikroskopu. Są to: zł?cze tranzystora germanowego TG51 (1), kryszta?ek kalafonii (2), dioda LED w?obudowie SMD (3), ta?ma rozlutownicza (4), fragment napylonej ??cz?wki klawiatury foliowej z?widocznymi ?ladami zu?ycia (5), poz?acany przepust obwodu drukowanego w?powi?kszeniu ?100 (6) i??400 (7) oraz rezystor SMD w?obudowie 0805.

ącze tranzystora germanowego TG51 (1), kryształek kalafonii (2), dioda LED w obudowie SMD (3), taśma rozlutownicza (4), fragment napylonej łączówki klawiatury foliowej z widocznymi śladami zużycia (5), pozłacany przepust obwodu drukowanego w powiększeniu ×100 (6) i ×400 (7) oraz rezystor SMD w obudowie 0805.

Podsumowanie

Ocenę przydatności należy pozostawić każdemu elektronikowi. Ze względu na małą głębię ostrości i wynikającą z tego konieczność umieszczania obserwowanego obiektu niemal na styk z obiektywem, urządzenie to raczej nie będzie się nadawało np. do oceny jakości połączeń lutowanych na płytce drukowanej. Można ewentualnie za jego pomocą badać stan padów elementów w obudowach SMD np. typu LGA (fotografia 12), ale czy jest do tego potrzebne powiększenie aż 400-krotne? Na pewno mikroskop będzie atrakcyjną pomocą przydatną w rozwijaniu wszechstronnych zainteresowań elektroników, do których często zaliczana jest biologia.

Jarosław Doliński, EP

rys-11

Pozostałe artykuły

Multimetr z cęgowym pomiarem prądu Voltcraft VC-531

Numer: Grudzień/2017

Pomiary prądu o dużym natężeniu są wykonywane niemal wyłącznie z użyciem amperomierzy cęgowych. Ich użytkownicy muszą jednak często mierzyć również inne wielkości elektryczne. Dostrzegając tę potrzebę producenci sprzętu pomiarowego wprowadzili do oferty mierniki uniwersalne z cęgowym pomiarem prądu.

Termometr DT11

Numer: Luty/2019

Termometr nie jest skomplikowanym urządzeniem i w zasadzie ma tylko jedno przeznaczenie ? pomiar temperatury. Tymczasem trudno nawet sobie wyobrazić, ile różnych wersji tego urządzenia już powstało, nie mówiąc o tym, ile ich nowych konstrukcji jest jeszcze przed nami. Ba! Istnieje wiele firm, które opierają swoją działalność właśnie na produkcji przyrządów mierzących temperaturę i inne pokrewne wielkości fizyczne. Przykładem ...

Zasilacz BaseTech BT305

Numer: Styczeń/2018

Trudno sobie wyobrazić stanowisko pracy elektronika bez podstawowego przyrządu, jakim jest zasilacz laboratoryjny z regulacją napięcia i prądu. W artykule opisano zasilacz BASETech BT-305. Zwykle urządzenia stanowiące wyposażenie stanowiska elektronika mają charakterystyczne obudowy. Już na pierwszy rzut oka można rozpoznać ich przeznaczenie. Jest tak również w wypadku zasilacza BT-305. Chociaż nie istnieje ustalony standard dla urządzeń ...

ADALM PLUTO-SDR. Zestaw uruchomieniowy radia definiowanego programowo

Numer: Styczeń/2018

Dla osób chcących zapoznać się z technika SDR firma Analog Devices przygotowała zestaw uruchomieniowy ADALM-PLUTO. W skład zestawu wchodzi odbiornik-nadajnik SDR, anteny, kabel USB oraz mostek SMA, czyli wszystko, co konieczne od strony sprzętowej, aby rozpocząć praktyczną przygodę z SDR.

MSP430FR2433. Mikrokontroler z FRAM i zestaw startowy

Numer: Styczeń/2018

Texas Instruments konsekwentnie rozwija własne rozwiązania 16-bitowe wykorzystujące pamięć FRAM. Do opisanych wcześniej FR5969 oraz FR4133 dołączył niedawno zestaw Launchpad MSP-EXP430FR2433. Cechą wyróżniającą należący do serii Value Line Sensing Microcontroler, procesor MSP430FR2433, jest przeznaczenie do aplikacji pomiarowych. Dzięki elastyczności i niewielkiemu poborowi mocy układ doskonale nadaje się także do aplikacji noszonych ...

Mobilna
Elektronika
Praktyczna

Elektronika Praktyczna

Luty 2019

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku wysyłkowym

Elektronika Praktyczna Plus

lipiec - grudzień 2012

Kup w kiosku wysyłkowym