Già nel 2013 studenti dell’università della California avevano realizzato un microscopio utilizzando i mattoncini Lego. Tuttavia il progetto prevedeva anche l’utilizzo di parti appositamente stampate in 3D. Oggi il biofisico Timo Betz dell’Università di Göttingen e Münster ha con il figlio di 10 anni messo a punto uno strumento di elevata qualità privo di parti estranee.
Il dottor Betz stesso era incerto, viste le difficoltà tecniche che si presentavano: ma molti suggerimenti per superarle sono arrivate proprio dal collaboratore decenne, incluso l’utilizzo corretto degli appositi accessori per illuminare il campione da porre sotto le lenti.
Versatile e universale come un mattoncino Lego
Le capacità meccaniche dei componenti Lego sono state spinte ai propri limiti, conferma Betz, con soluzioni quali una cremagliera la cui vite senza fine genera uno spostamento di soli tre millimetri a ogni giro completo. Il prototipo era stato realizzato in un fine settimana, ma è si è rivelato necessario un anno di affinamento per presentare il progetto definitivo.
Le lenti, dicevamo: esse costituiscono in effetti l’unica parte non-Lego del microscopio: recuperate da un ormai obsoleto iPhone 5 (ma si possono acquistare separatamente lenti analoghe del costo di pochi euro), l’apparato ottico in plastica è in grado di consentire un ingrandimento fino a 254x mantenendo la qualità necessaria a un costo davvero ridotto, in proporzione.
Un’attività didattica a tutto tondo
L’aspetto fondamentale di questo progetto è che il microscopio può essere costruito in classe o persino a casa da giovanissimi studenti, grazie al foglietto d’istruzioni; lo ha confermato una dimostrazione pratica grazie alla collaborazione di alunni di età compresa fra i 9 e i 13 anni di una scuola della città di Münster, allo scopo di dimostrare come il processo di costruzione costituisca esso stesso un’attività educativa riguardo i princìpi dell’ottica.
La situazione creata dalla pandemia da Covid-19 ha purtroppo influito anche in questo caso ed è stato quindi messo a punto un kit per permettere agli studenti di realizzare i progetti di ricerca attraverso il microscopio direttamente a casa propria, con un questionario da compilare prima e dopo l’attività. Ed è arrivata la conferma del grande incremento nelle conoscenze nel campo dell’ottica grazie a una serie di compiti in sé visti come molto ricreativi.
Le prove scientifiche includono l’osservazione di fenomeni come la cristallizzazione mentre l’acqua evapora da una sottile soluzione salina, il cambiamento della pigmentazione nella membrana cellulare di una cipolla causata da stress osmotico o l’osservazione dell’attività di minuscole creature come l’Artemia, che forse molti conosceranno col nome di scimmie di mare usato nelle inserzioni pubblicitarie negli anni 70 e 80.
Le istruzioni per il montaggio sono disponibili qui, in inglese, tedesco, spagnolo e olandese, mentre l’articolo “Designing a High-Resolution, LEGO-Based Microscope for an Educational Setting“ è stato pubblicato su The Biophysicist.
