3D打印組件促進拉曼光譜儀推廣

南極熊3D打印網(wǎng)報道

    Hackaday大獎賽（Hackaday Prize Competition）是一個硬件設計大賽，承認直觀有用的技術的公開自由帶來的好處，是一個對黑客、設計師、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是贏得這個競賽第五名的項目，這個項目在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，一般只有大型的實驗室才能負擔這樣昂貴的儀器（通常要上萬美元）——但是現(xiàn)在情況將要改變，因為我們可以使用3D打印的配件了。因為其以往昂貴的價格，一般人很難接觸到這些重要科學儀器，這是非常令人遺憾的，因為光譜儀可以檢測物質的組成，擁有廣泛的適用性。例如，光譜儀可以幫助確定水中的雜質。
    但是光譜儀昂貴的價格也許要改變了，因為我們有3D打印。ramanPi是3D打印的拉曼光譜儀，建立在低成本的小型計算機Raspberry Pi（樹莓派）的基礎上，使用3D打印和現(xiàn)成的零件。這是一個極具意義的項目，因為這樣的設備將能揭示我們周圍的物質環(huán)境。但是“拉曼（Raman）”又是代表什么？它代表的其實是光散射的方式。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，一千萬個光子中大概有一個發(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構特性測試中是非常重要的。因為拉曼光譜帶是直接由分子振動造成的，讓我們可以進行細微差別的研究，這就是它們如此特別和重要的地方。而這對于很多的行業(yè)背景都是非常具有價值的，包括藥理學、礦物學和生物系統(tǒng)研究等等需要材料的結構特性分析的領域。

    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)絡數(shù)據(jù)庫；可以適應幾乎任何預算；大部分的部件都可以用于其他的目的。
    正是其設計的3D打印組件大大地降低了設備的成本，不僅可以作為分析工具進行復雜的科學研究，甚至還擴大了作為教育使用的機會，也讓一些小型的實驗室可以擴展研究。根據(jù)ramanPi的創(chuàng)作者，fl@C@：
    “這個設計是非常容易復制的。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...光學裝配和3D零件是這個系統(tǒng)對創(chuàng)造力和創(chuàng)新的尊重的展現(xiàn)。這是一個非常好的系統(tǒng)，是唯一一個可以DIY的拉曼光譜儀設計，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，照亮我們周圍的細節(jié)。也許，越來越多的我們都將能使用這樣高級的設備，更好的理解我們的世界。

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