การขึ้นรูปเลนส์พีดีเอ็มเอสอีลาสโตเมอร์กำลังขยายสูงสำหรับกล้องจุลทรรศน์สมาร์ตโฟน

Abstract

การศึกษาวัสดุที่มีคุณสมบัตินำไปสู่การเข้าถึงระบบขนาดเล็กนั้นได้รับความสนใจและเชื่อมโยงเข้ากับ ชีวิตประจำวัน การศึกษา วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีทางการแพทย์ การนำเลนส์ที่มีกำลังขยายไปใช้งานร่วมกับ สมาร์ตโฟนซึ่งเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ได้รับความนิยมสูงสุดในปัจจุบัน อาจเป็นอุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดที่จะทำให้ เข้าถึงข้อมูลของระบบขนาดเล็ก เพื่อศึกษาและสามารถจัดการกับระบบเหล่านั้นได้ ในงานวิจัยนี้ได้นำเสนอวิธี ขึ้นรูปเลนส์จุลทรรศน์ขนาดเล็กหรือไมโครเลนส์อย่างง่ายผ่านเทคนิคการหยดแบบตรึงที่จำกัดขอบเขต โดยใช้ พอลิไดเมทิลไซลอกเซนหรือพีดีเอ็มเอส เริ่มจากการเตรียมวัสดุรองรับไมโครเลนส์ ซึ่งทำได้โดยนำอะคริลิกเรียบ รูปวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.00-5.00 มิลลิเมตร ติดกับกระจกสไลด์ แล้วนำไปให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 90 องศาเซลเซียส หลังจากเตรียมฐานสำหรับขึ้นรูปเลนส์แล้ว จึงนำพีดีเอ็มเอสเหลวใสที่ปราศจากฟองอากาศไป หยดเหนือผิวหน้าของฐานอะคริลิก พีดีเอ็มเอสที่มีความหนืดนั้นจะกระจายตัวไปอย่างช้า ๆ บนฐานที่มีขอบคม ก่อนจะเกิดเป็นทรงกลมที่มีความโค้ง หลังจากให้ความร้อน 90 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 5-7 นาที พีดีเอ็มเอส- เหลวจะเปลี่ยนสภาพเป็นพีดีเอ็มเอสอีลาสโตเมอร์ที่มีรูปร่างแบบเลนส์นูนแกมระนาบ ในการศึกษา อิทธิพล เส้นผ่านศูนย์กลางของฐานอะคริลิก และปริมาตรของพีดีเอ็มเอสพบว่าไมโครเลนส์ที่ขึ้นรูปได้มีระยะโฟกัส 2.0-8.0 มิลลิเมตร และมีกำลังขยาย 31.3-125.0 เท่า (เลนส์ที่มีฐานขนาดเล็กกว่าจะทำให้ได้ระยะโฟกัสที่สั้นกว่า และมีกำลังขยายสูงกว่า) เมื่อนำเลนส์พีดีเอ็มเอสอีลาสโตเมอร์ไปติดกับกล้องของสมาร์ตโฟน จะทำให้ได้ กล้องจุลทรรศน์แบบดิจิทัลที่สามารถบันทึกทั้งภาพและวิดีโอวัตถุขนาดเล็กอย่างมีประสิทธิภาพได้ โดย งานวิจัยนี้ได้มุ่งเน้นที่การพัฒนาวิธีการขึ้นรูปไมโครเลนส์ที่ใช้ต้นทุนการผลิตต่ำ กระบวนการผลิตรวดเร็ว ไม่ซับซ้อน และควบคุมคุณภาพได้