Construire un microscope de téléphone portable

Construisez un microscope simple et peu coûteux avec un téléphone portable.

 
Contexte et Problématique :
Imaginez que vous soyez en voyage, vous voyez quelque chose d’intéressant que vous souhaitez partager avec vos amis. Que serait votre réflexe ? Vous prenez une photo avec votre Smartphone et vous l'envoyez par courrier électronique ou via vos réseaux sociaux. Savez-vous que la même technologie peut servir pour sauver des vies ? En effet, grâce à l'utilisation leurs téléphones cellulaires comme des microscopes peu coûteux, le personnel médical peut examiner des frottis sanguins pour diagnostiquer certaines maladies.

Lorsque vous êtes malade, vous consultez généralement votre médecin, vous obtenez une prescription pour traiter votre maladie et vous vous sentez mieux rapidement. Mais dans les régions reculées du monde, les gens ne peuvent pas consulter un médecin aussi facilement. Même si une personne pouvait consulter le médecin, elle pourrait ne pas disposer des installations ou des outils, tels que des microscopes, pour diagnostiquer rapidement et commencer à traiter ses malades. Les médecins ont besoin de microscopes pour diagnostiquer avec précision des maladies telles que le paludisme et le choléra, deux maladies mortelles si elles ne sont pas traitées rapidement.

Solution souhaitée :
Bien que tous les habitants de la planète n’aient pas facilement accès à des prestataires de soins de santé, 80 % de la population mondiale dispose d’une couverture téléphonique. Alors, y a-t-il un moyen d'utiliser les téléphones cellulaires pour donner aux personnes vivant dans des zones non urbaines l'accès aux installations de santé et de dépistage ? Oui, des microscopes de téléphones portables ! Nous sommes nombreux à prendre des photos avec nos appareils photo pour téléphones portables. Avec quelques pièces supplémentaires, cette même caméra peut facilement être convertie en un microscope. Un microscope est utilisé pour agrandir un échantillon afin que vous puissiez examiner les caractéristiques que vous ne seriez normalement pas en mesure de voir à l'œil nu. La bonne chose à propos des microscopes de téléphonie cellulaire est que vous pouvez prendre une photo du spécimen, la sauvegarder et la partager avec d’autres personnes. Les chercheurs ont mis au point du matériel, des logiciels et des méthodes d'utilisation des téléphones cellulaires comme microscopes.
 
Dans ce projet scientifique, nous allons nous concentrer sur une approche matérielle pour la construction d’un microscope de téléphone portable.
Comment fonctionne un microscope que vous voyez dans le laboratoire de sciences de votre école ? 
Un microscope est composé de deux lentilles servant à agrandir le spécimen : une lentille d'objectif et une lentille oculaire. Les deux lentilles sont des lentilles convexes. L'objectif détermine principalement le niveau de grossissement. Une source de lumière éclaire le spécimen par le dessous. Les rayons lumineux de l'échantillon passent ensuite à travers l'objectif. L’objectif entraîne les rayons lumineux à se plier et à se focaliser sur un point appelé le point focal de la lentille, formant une image agrandie. La distance entre l'objectif et le point focal est la longueur focale. Pour que le microscope grossisse l’échantillon, ce dernier doit être placé juste en dehors de la focale de la lentille. 
Plus l'objectif obstrue la lumière, plus la distance focale est courte et plus le grossissement est élevé. Les rayons lumineux se propagent ensuite de l'image créée par l'objectif oculaire, qui, s'il est placé correctement, permet de grossir encore l'image. La lentille oculaire grossit souvent jusqu'à dix fois. Dans ce projet scientifique sur la photographie, vous allez construire un microscope pour téléphone portable avec une lentille sphérique en verre de 1 millimètre (mm), puis l’utiliser dans une application d’imagerie de votre choix. Une boule de verre de 1 mm fera office d'objectif. La fin de la procédure expérimentale inclut une liste d'applications pour votre microscope.


Objectifs pédagogiques du projet :
  • Familiariser les élèves avec le domaine de photographie numérique
  • Sensibiliser les élèves sur les conditions de vie de certaines populations

Mots Clés :
  • Diagnostique médical
  • Microscope
  • Lentille "objectif"
  • Lentille "oculaire" convexe
  • Grossissement
  • Point focal
  • Distance focale

Prérequis :
Aucun

Compétences à acquérir : 
  • Notions sur la photographie numérique
  • Notions techniques sur l'imagerie
  • Fonctionnement de la microscopie
  • Techniques des rayons de lumières 

Catégories de projet

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