3D打印組件促進(jìn)拉曼光譜儀推廣

南極熊3D打印網(wǎng)報(bào)道

    Hackaday大獎賽（Hackaday Prize Competition）是一個(gè)硬件設(shè)計(jì)大賽，承認(rèn)直觀有用的技術(shù)的公開自由帶來的好處，是一個(gè)對黑客、設(shè)計(jì)師、工程師很具有吸引力的競賽。2014年舉辦了不少激烈的競賽，而Hackaday大獎對于3D打印愛好者來說是特別突出的。據(jù)南極熊3D打印網(wǎng)了解，拉曼光譜儀ramanPi是贏得這個(gè)競賽第五名的項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目在3D打印上的使用是值得注意的。那么問題來了，到底什么是光譜儀？為什么能涉及3D打印呢？
    光譜儀是用于測量電磁光的儀器。光譜儀通常適用于識別材料，一般只有大型的實(shí)驗(yàn)室才能負(fù)擔(dān)這樣昂貴的儀器（通常要上萬美元）——但是現(xiàn)在情況將要改變，因?yàn)槲覀兛梢允褂?D打印的配件了。因?yàn)槠湟酝�昂貴的價(jià)格，一般人很難接觸到這些重要科學(xué)儀器，這是非常令人遺憾的，因?yàn)楣庾V儀可以檢測物質(zhì)的組成，擁有廣泛的適用性。例如，光譜儀可以幫助確定水中的雜質(zhì)。
    但是光譜儀昂貴的價(jià)格也許要改變了，因?yàn)槲覀冇?D打印。ramanPi是3D打印的拉曼光譜儀，建立在低成本的小型計(jì)算機(jī)Raspberry Pi（樹莓派）的基礎(chǔ)上，使用3D打印和現(xiàn)成的零件。這是一個(gè)極具意義的項(xiàng)目，因?yàn)檫@樣的設(shè)備將能揭示我們周圍的物質(zhì)環(huán)境。但是“拉曼（Raman）”又是代表什么？它代表的其實(shí)是光散射的方式。大部分得光子都從原子或者分子彈性散射（這稱為瑞利散射），剩下與原光子有著相同波長和頻率的散射光子。在激發(fā)（Excitation）之下，一千萬個(gè)光子中大概有一個(gè)發(fā)生非彈性的散射，這就是拉曼散射。
    拉曼光譜儀可測量出這種散射，而這些測量值在材料的結(jié)構(gòu)特性測試中是非常重要的。因?yàn)槔�曼光譜帶是直接由分子振動造成的，讓我們可以進(jìn)行細(xì)微差別的研究，這就是它們?nèi)绱颂貏e和重要的地方。而這對于很多的行業(yè)背景都是非常具有價(jià)值的，包括藥理學(xué)、礦物學(xué)和生物系統(tǒng)研究等等需要材料的結(jié)構(gòu)特性分析的領(lǐng)域。

    ramanPi還擁有很多其他的優(yōu)勢，比如：不單單只有材料的化學(xué)信息；容易處理樣本；可以在水中分析樣本；除了純金屬，幾乎支持任何材料；可以連接到多種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫；可以適應(yīng)幾乎任何預(yù)算；大部分的部件都可以用于其他的目的。
    正是其設(shè)計(jì)的3D打印組件大大地降低了設(shè)備的成本，不僅可以作為分析工具進(jìn)行復(fù)雜的科學(xué)研究，甚至還擴(kuò)大了作為教育使用的機(jī)會，也讓一些小型的實(shí)驗(yàn)室可以擴(kuò)展研究。根據(jù)ramanPi的創(chuàng)作者，fl@C@：
    “這個(gè)設(shè)計(jì)是非常容易復(fù)制的。如果要大批量生產(chǎn)的話，你可以使用注射成型（Injection Molding）制作3D零件。而對于小批量的3D打印是非常容易接受的...光學(xué)裝配和3D零件是這個(gè)系統(tǒng)對創(chuàng)造力和創(chuàng)新的尊重的展現(xiàn)。這是一個(gè)非常好的系統(tǒng)，是唯一一個(gè)可以DIY的拉曼光譜儀設(shè)計(jì)，而且還是開源的�！�

    隨著ramanPi的發(fā)明，3D打印帶來的改革似乎越來越讓人興奮，為我們的世界帶來越來越多的光明，照亮我們周圍的細(xì)節(jié)。也許，越來越多的我們都將能使用這樣高級的設(shè)備，更好的理解我們的世界。

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