Con la Stampa 3D e uno smartphone otteniamo un interferometro

La stampa 3D e uno smartphone creano un interferometro economico e compatto
Gli smartphone riescono a fare  molte funzioni, inclusa quella degli strumenti scientifici. Con un po ‘di fantasia e aiuto nella stampa 3D, alcuni makers hanno trasformato gli smartphone per esempio in microscopi. In un documento intitolato ” Progettazione di un sistema interferometrico compatto stampato in 3D e applicazione del telefono richiesta per piccole misurazioni angolari “, una coppia di ricercatori documenta come hanno usato Stampa 3D e uno smartphone per creare un interferometro, uno strumento scientifico che misura con precisione le interferenze di due fasci di luce.

“Il principio di funzionamento dell’interferometro proposto si basa sulla formazione di frange di interferenza circolari dovute al riflesso del fascio di luce monocromatico dalla parte superiore e dalla faccia inferiore interna di un vetrino microscopico”, spiegano i ricercatori. “La differenza del percorso ottico (OPD) tra questi due raggi interferenti può essere variata cambiando l’angolo di inclinazione del vetrino rispetto al raggio di luce incidente. La frangia centrale luminosa cambia gradualmente in frangia scura con il cambio in OPD, e consecutivamente c’è una variazione nell’ordine di frangia con rotazioni angolari. La fotocamera dello smartphone è stata utilizzata per registrare l’interferogramma e quindi viene elaborata dall’applicazione progettata appositamente per il calcolo automatico del cambiamento nell’ordine di frange,

I componenti opto-meccanici per il sistema sono stati tutti sviluppati utilizzando il software CAD ZW3D e quindi stampati in 3D su una stampante Raise N2 Plus 3D. Componenti ottici come un obiettivo e un foro stenopeico sono stati montati sui componenti stampati in 3D. Il telefono stesso è dotato di un sensore CMOS con 13 megapixel ad alta risoluzione. Un’applicazione Android è stata sviluppata per l’elaborazione di bordo a bordo e la valutazione automatica della rotazione angolare del vetrino.

“L’usabilità dello strumento ottico progettato è stata dimostrata per il monitoraggio di piccole variazioni angolari con alta precisione e affidabilità”, concludono i ricercatori. “Lo smartphone è stato visualizzato come una piattaforma per l’analisi automatizzata delle frange complesse e l’elaborazione dei dati interferometrici, che è un punto critico in qualsiasi applicazione di rilevamento basata sull’interferometria. Le parti opto-meccaniche necessarie per il presente lavoro sono state ottenute dalla tecnologia di stampa 3D che riduce il costo complessivo di fabbricazione dell’interferometro progettato. In futuro, sarà dimostrata l’applicabilità del dispositivo proposto per applicazioni di interferometria più complesse quali la determinazione dello spessore del film sottile e dell’indice di rifrazione con le ottimizzazioni richieste nei parametri del dispositivo. ”
La stampa 3D è stata utilizzata per creare tutti i tipi di attrezzature di laboratorio a basso costo , inclusi reattori , sistemi di test antidroga e molto altro. Lo scopo del documento dei ricercatori era dimostrare che un interferometro complesso poteva essere creato usando mezzi accessibili ed economici: uno smartphone e componenti stampati in 3D. Non solo il dispositivo è economico, è facile da usare e compatto, rendendolo abbastanza portatile da portarlo ovunque sul campo. Questi sono i vantaggi della stampa 3D: la capacità di utilizzare strumenti complessi e ridurli a pochi componenti, riducendo drasticamente costi e dimensioni.

Gli autori della carta includono I. Hussain e P. Nath.

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