Японские инженеры знают, как сделать трехмерные микроскопы такими же простыми и дешевыми, как и обычные.
Микроголограмма: Смартфоны для науки и учебы

Обычные микроскопы со времен Левенгука стали совершенно обычным инструментом, которым оснащаются и школьные кабинеты биологии. Однако даже профессиональные микроскопы не позволяют проводить наблюдения в полном объеме. Для этого используются сложные техники — или специальные голографические системы, позволяющие получить изображение, скажем, живой клетки в 3D.

Для этого лазерный луч расщепляется надвое, и один луч используется в качестве опорного, а второй, проходя через образец, затем с ним рекомбинирует. Результат их интерференции определяется разницей фаз, а она — разницей между дистанциями, которые прошли расщепленные лучи. Достаточно осветить эту картину такой же волной, как опорный луч, — и можно восстановить картину объектного луча.

Голография — метод старый, испытанный и весьма полезный. Он позволяет с помощью специальных программ менять глубину фокуса, исправлять возникающие аберрации и вообще получать действительно объемные изображения. И понемногу такие системы становятся все дешевле, а значит — доступнее и для исследователей, и для простых любителей. Сегодня можно найти голографические микроскопы дешевле тысячи долларов — но рекорд, видимо, будет принадлежать японским инженерам, предложившим устройство по цене около 250 долларов.

Главным в их системе являются не оптические компоненты, а «мозги» компьютера. Для устройства достаточно обычной веб-камеры, твердотельного лазера, объектива (который определяет примерно половину стоимости системы) — и специального программного обеспечения (которое разработчики предлагают бесплатно). Все легко умещается в простую и компактную коробку, которую мы, возможно, скоро увидим на прилавках магазинов — а также и в школьных кабинетах биологии.

По публикации MIT Technology Review / Physics arXiv Blog