https://bodybydarwin.com
Slider Image

Et hjemmelavet, open source-scannetunnel-elektronmikroskop

2021

Forestil dig at være i stand til at undersøge hvad du vil, på atomniveau, i din stue. Hvis Sacha De'Angeli får sin vej, vil et skannende tunneling-elektronmikroskop - i øjeblikket kun domænet for forskningslaboratorier - være noget, du kan bestille fra Internettet, som et let at montere, open source-kit, til ca. $ 1000.

Scanning af tunneleringselektronmikroskoper - eller STM'er - kort sagt - er sofistikerede billeddannelsesværktøjer, der bruges i nanovidenskab og nanoteknologi. Enhedens hjerte er en ledende spids, der føres over overfladen, der skal observeres, i en meget lille afstand. En påtrykt spænding betyder, at en strøm flyder mellem spidsen og overfladen, og variationen i strømmen afslører ledetråde omkring overfladens struktur. En computer, der er knyttet til STM, behandler dataene og genererer et billede af prøven.

De'Angeli, en 34-årig tinkerer, der bor i Chicago, der driver et websted kaldet Chemhacker, kom med ideen til open source STM, mens han eksperimenterede med at skabe nanopartikler i hans hus. Han begyndte at bygge STM i oktober, hjemme hos ham og i et nærliggende hakrum, kaldet Pumping Station: Én, med hjælp fra sine venner Jordan Bunker og Tim Saylor. "Jeg prøvede at fremstille en ferrofluid, og jeg byggede slags en cool opskrift til at gøre det, men jeg var ikke helt sikker på, om jeg lavede de faktiske nanopartikler, som De'Angeli siger." Du kan ikke fortælle, hvordan de ser ud uden et elektronmikroskop. Det er klart, at en maskine på $ 30.000 ikke er noget, jeg har råd til en hobby. Jeg fandt disse projekter, hvor folk havde bygget scanning af tunneleringselektronmikroskop for virkelig ikke meget penge. Jeg startede dette projekt, som jeg fandt, og dateres tilbage til 2003 af John Alexander, og jeg begyndte at modernisere det lidt. ”

Adskillige hjemmearbejde opskrifter bugner af opbygning af scanning af tunneleringselektronmikroskoper. Et sådant projekt fra en forskningsgruppe ved universitetet i Münster i Tyskland kaldes SXM; via deres hjemmeside kan du købe et byggesæt til 985 euro. Men mange af disse projekter, designet af akademikere, er afhængige af dyre eksterne hardware - som signalgeneratorer og oscilloskoper - som den gennemsnitlige person måske ikke har. De bruger heller ikke altid den mest opdaterede teknologi, og selvom nogle har udgivet skemaer, er ingen af ​​dem open source. De'Angelis projekt er designet til at stå alene, og det er helt open source og stole på Arduino, det populære open-source mikrocontroller-bord, der er aktivt i brug til tusinder af projekter over hele kloden. Et Python-script tager de rå data og trækker dem ind i en billedfil. D'Angelis håb er, at gennemsnitlige folk - folk, der slet ikke er tilknyttet videnskabsafdelinger - vil begynde at fremstille og bruge deres egne STM'er derhjemme.

De'Angeli præsenterer sit projekt denne uge på Open Science Summit i Berkeley. Han er omhyggelig med at bemærke, at open source STM stadig er et igangværende arbejde, og dets første billeder skulle komme frem inden for de næste par måneder. "Der er sandsynligvis et stort uhyggeligt problem, som jeg ikke har været i stand til at tænke på endnu, det vil sandsynligvis komme op og bide mig, siger han. I betragtning af hans enorme fremskridt indtil videre, burde det være færdigt når som helst nu." Jeg don ' Jeg kender grænserne for det, siger han. "Det er lidt spændende at se, hvad folk vil gøre med det."

Din fremtidige smartphone kan fikse sin ødelagte skærm ved at trække kulstof fra luften

Din fremtidige smartphone kan fikse sin ødelagte skærm ved at trække kulstof fra luften

Vanedannende opførsel kan spores tilbage til en gammel retrovirus i vores DNA

Vanedannende opførsel kan spores tilbage til en gammel retrovirus i vores DNA

Vær ikke bange for æg - disse andre fødevarer er langt mere tilbøjelige til at give dig Salmonella

Vær ikke bange for æg - disse andre fødevarer er langt mere tilbøjelige til at give dig Salmonella