中英大學(xué)生用樂(lè)高積木搭成原子力顯微鏡
來(lái)源：新華網(wǎng) 2013-9-7 李江濤 朱利
用機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜的樂(lè)高積木搭成能觀察物體表面納米級(jí)結(jié)構(gòu)的原子力顯微鏡，這是由清華大學(xué)主辦的中英暑期學(xué)校的學(xué)員們6日下午展示的最終成果，這一成果旨在為中國(guó)的中學(xué)生提供可使用、精確、低成本的納米級(jí)顯微鏡。
來(lái)自牛津大學(xué)、倫敦大學(xué)學(xué)院、清華大學(xué)和北京大學(xué)的中英兩國(guó)博士生歷時(shí)五天用樂(lè)高積木搭建原子力顯微鏡，三組學(xué)生全部按時(shí)完成任務(wù)，在創(chuàng)意設(shè)計(jì)、實(shí)際應(yīng)用方面都受到專(zhuān)家們的認(rèn)可。
在現(xiàn)場(chǎng)可以看到，用樂(lè)高積木搭建的原子力顯微鏡利用一個(gè)對(duì)微弱力極為敏感的微懸臂上的探針接近樣品，相互的作用力使得微懸臂的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，傳感器則檢測(cè)到這些變化并將此傳輸?shù)接?jì)算機(jī)最終成像，用樂(lè)高積木搭建的結(jié)構(gòu)則幫助顯微鏡實(shí)現(xiàn)對(duì)鏡頭的粗調(diào)和微調(diào)。
該項(xiàng)目組織者、清華大學(xué)工業(yè)工程系副教授顧學(xué)雍說(shuō)，原子力顯微鏡是一種可用來(lái)研究包括絕緣體在內(nèi)的固體材料表面結(jié)構(gòu)的分析儀器。普通的光學(xué)顯微鏡只能停留在微米級(jí)，而原子力顯微鏡能夠探測(cè)到納米結(jié)構(gòu)，還可以實(shí)現(xiàn)三維成像，但目前一臺(tái)原子力顯微鏡需要20萬(wàn)元以上人民幣，有的甚至達(dá)到100萬(wàn)元人民幣，普通中學(xué)難以承受。因此，通過(guò)簡(jiǎn)單而低價(jià)的材料制作低成本而功能齊全的原子力顯微鏡對(duì)中國(guó)的大部分中學(xué)很有益處。
倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）教授郭正曉說(shuō)，之所以選擇樂(lè)高材料，除了價(jià)格相對(duì)便宜之外，其機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單也是一大原因。簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)便于拆卸，即使操作錯(cuò)誤也可以重建，在樂(lè)趣之中能不斷學(xué)到知識(shí)，這對(duì)培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新思維能力有很大幫助。
