Hai Rihan, 20/11/2023, 3D Printing a Low-Cost Miniature Accommodating Optical Microscope visionnée le 16/03/2025
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Source
Advanced Materials, vol. 35, no. 20, 2023, p. 2208365, Online library, Wiley, Advanced, article de recherche
Auteurs
Hai et al. , département ingénierie mécanique à la Northwestern University, USA
Idées
Les principaux composants optomécaniques d'un microscope optique accommodant de la taille d'un penny sont imprimés en 3D en 50 minutes pour un coût unitaire considérablement réduit, proche de 4 dollars.
L'unification des processus de fabrication pour l'optique et l'optomécanique à l'aide de l'impression 3D permettrait de conserver l'avantage du faible coût et de la petite taille des méthodes susmentionnées tout en améliorant l'évolutivité et la personnalisation de la conception grâce à la fabrication additive
Techniques
L'agrandissement optique nécessite une translation de la lentille d'imagerie plus loin du capteur CMOS, et les configurations planaires que l'on trouve couramment dans les appareils photo des téléphones portables ne sont donc pas applicables
La stratégie PCR réduit le nombre de pièces du système à seulement cinq composants imprimés en 3D (objectif, monture élastique de l'objectif, capuchon avant et coquilles) et quatre composants disponibles sur le marché (filtre de coupure IR, aimant annulaire, bobine et capteur CMOS)
L'assemblage VCM a été conçu pour mettre au point l'objectif d'imagerie par actionnement électromagnétique. Il contient une bobine électromagnétique, un aimant annulaire, une fondation conforme et la monture de l'objectif d'imagerie
Conclusion
Les caractéristiques d'alignement passif imprimées en 3D simplifient encore l'assemblage du système, car tous les composants s'emboîtent sans nécessiter de machines précises pour l'alignement actif. L'ensemble de ces éléments permet de démontrer l'existence d'un microscope optique miniature d'un coût unitaire inférieur à 4 dollars, sans compromettre les performances ou la personnalisation.
La flexibilité associée au processus de fabrication numérique permet à cette plate-forme d'imagerie peu coûteuse d'être facilement personnalisée et diffusée auprès d'une communauté d'utilisateurs plus large sous la forme d'un projet à source ouverte, ce qui élargit considérablement le scénario d'application de l'impression 3D.