Smartphone-Maxilupe

Smartphone-Maxilupe

Kostengünstige Materialien, einfache Handhabung und spannende Beobachtungen – diese drei Merkmale kennzeichnen die ursprünglich am Pacific Northwest Laboratory (PNNL) entwickelte Technik der Smartphone-Maxilupe. Mithilfe einer kleinen Glasperle und eines Clips aus dem 3D-Drucker lassen sich mit jedem Smartphone stark vergrößerte Abbildungen erzeugen. Je nach Durchmesser der Glasperle bzw. Kugellinse und verwendetem Aufsatz ergeben sich 100-fache (d=3mm), 350-fache (d=1mm) oder sogar 780-fache Vergrößerungen (d=3mm und d=1mm). Sämtliche Anwendungen erfolgen als Durchlichtuntersuchungen, sodass mithilfe zusätzlicher Lichtquellen für eine geeignete Durchleuchtung bzw. Hintergrundbeleuchtung der Probe zu sorgen ist.

Ein interessantes Beispiel für eine Untersuchung mit der Maxilupe stellt die Beobachtung der Struktur unterschiedlicher Displays dar. Die Maxilupe ermöglicht hier, wie nachfolgend dargestellt, die Auflösung einzelner Pixel. Eine Anknüpfung zum Optikunterricht ergibt sich dabei durch das Prinzip der additiven Farbmischung. Andere Untersuchungen finden sich insbesondere im Bereich der Beobachtung der Natur im Allgemeinen und bionischer Anwendungen im Speziellen.

Die Weiterentwicklung der Technik durch das IDP ermöglicht die Nutzung der Maxilupen mit beliebigen Smartphones, den Einsatz eines echten Smartphone-Mikroskops mit zwei Kugellinsen sowie die Verwendung eines zusätzlichen Mikroskoptisches, siehe unten, mithilfe dessen sich präzise Untersuchungen und die Aufnahme von vergrößerten Videos realisieren lassen.

Nach dem 3D-Druck der nachfolgend bereitgestellten STL-Datein müssen die Glasperlen lediglich mit mittlerer Kraft in die jeweils vorgesehen Öffnung gedrückt werden. Eine weitere Bearbeitung der Clips ist in der Regel nicht notwendig. Für die Konstruktion des Mikroskoptisches findet sich in den nachfolgenden Materialien eine gesonderte Anleitung.

STL-Dateien

Folgende STL-Datein ermöglichen den Einsatz der Smartphone-Maxilupe und begleitender Elemente:

Publikationen zur Smartphone-Maxilupe

Folgende Publikationen erschienen bereits zur Smartphone-Maxilupe:

  • Laumann, T. & Hergemöller, D. (2017). Smartphone Magnification Attachment: Microscope or Magnifying Glass? The Physics Teacher 55(6), 361-364, DOI: 10.1119/1.4999732.
  • Laumann, D. & Hergemöller T. (2017). Von der Natur lernen – Experimente zur Untersuchung bionishcer Phänomene mit dem Smartphone. Naturwissenschaften im Unterricht Physik: Naturphänomene mit digitalen Medien wahrnehmen 28(159/160), 49-55.
  • Laumann, D., Wilhelm, T. & Kuhn, J. (2016). Smarte Physik – Die smarte Lupe. Physik in unserer Zeit 47(6), 307-308, DOI: 10.1002/piuz.201690109.

Weitere Informationen

Für weitere Informationen wenden Sie sich an Daniel Laumann oder Carsten Bruns