液滴微生物投影儀的設計與制作

黃志山 葛沐雨 黃一格

(安徽省亳州市第一中學 236800)

生物學實驗教學中觀察微生物一般是使用顯微鏡。顯微鏡是單人輪流使用，比較耽誤時間，操作也繁瑣，有時會不易看清微生物。于是，就想到設計一種容易操作、可讓多位學生同時觀察微生物的簡易儀器。該作品的設計創意，是通過推動注射器把微生物培養液推進塑料管形成懸掛的液滴(相當于凸透鏡)，用激光照射液滴即可投射出微生物的放大影像。

1 儀器材料

KT泡沫板、5 mL注射器、注射器接頭(長4 cm、直徑1 mm的塑料軟管)、5 mm吸管、5000 mW激光器、電源開關、18650充電鋰電池、USB插口、充電電路板。

2 制作過程

制作過程的順序是：①設計并繪出液滴微生物學投影儀結構圖(圖1)；②按照結構圖標注的尺寸裁切KT泡沫板；③用熱熔膠將除頂部板以外的其他KT泡沫板粘接成長方體外殼框架(長17 cm、寬9 cm、高9 cm)；④把USB充電插口和充電電池焊接在充電電路板上，再將激光器和電源開關通過導線連接在充電電池上；⑤按照充電電池、充電電路板(含USB充電插口)、激光器和電源開關的順序依次裝入外殼框架內，并依次用熱熔膠按結構圖的位置進行固定；⑥制作樣本液體輸入裝置：按照5 mL注射器的尺寸用KT泡沫板制作卡槽(長5 cm、寬1.5 cm、高1.8 cm長方體)，將卡槽與外殼框架用熱熔膠連接；⑦在卡槽最里端挖一個圓洞，將注射器接頭(附帶輸液軟管)固定在圓洞上，把軟管與吸管連接并固定；⑧調整吸管口的位置，對準激光軌道(使激光照射在液滴上)；⑨將樣本液體輸入裝置用熱熔膠固定在頂板上；⑩把頂板用熱熔膠固定在投影儀外殼框架上。

3 操作方法

操作方法是：①先把注射器與塑料管相連(圖1)；②用注射器吸取一定量的微生物培養液，然后插入卡槽中；③打開投影儀電源開關，可看到激光束；④推動注射器活塞，調整液滴的位置，將激光束打到液滴上；⑤液滴相當于凸透鏡，在激光束的照射下，可將微生物的影像清晰地投射到板壁上。

圖1 液滴微生物投影儀結構圖

4 創新之處

創新之處在于：①可供多位學生方便、直觀地看到液體中的微生物；②制作簡單、易于操作和成本較低；③激光器、注射器和吸管裝在一個盒子內，起到防風、防止水滴搖晃的作用,攜帶也比較方便。