«ОТ ИНФУЗОРИИ ДО АТОМА»: История конкурса
работа Кузнецова Сергея
Подошел к концу конкурс фотографий миркромира «От инфузории до атома», посвящённый использованию зондового микроскопа ФемтоСкан в творческих целях. Организаторами конкурса выступили ЗАО «Центр Перспективных Технологий» (www.nanoscopy.ru) и Школьная Лига РОСНАНО (www.schoonano.ru).
В рамках отборочного тура участники должны были предложить свой взгляд на события и образы микромира, проявить научную смекалку и побороться за право участия во втором туре. Отборочный тур включал в себя выполнение трех заданий: получить изображение, обработать его при помощи специальной программной среды ФемтоСкан Онлайн, создать презентацию, которая содержала бы полученные изображения и наблюдения автора работы, сформировавшиеся в ходе работы. На нашем сайте выложены дополнительные материалы и разъяснения, которые школьники могли использовать для достижения более высокого результата.
Экспертная комиссия конкурса в течение двух недель изучала и оценивала работы, присланные в срок до 28 октября этого года. Комиссию возглавила научная сотрудница Центра Перспективных Технологий Анастасия Большакова, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. В ходе отборочного тура Анастасия призналась:
«Объявляя конкурс «От инфузории до атома», мы и предположить не могли, насколько современные дети изобретательны, любознательны и трудолюбивы. Анализируя работы юных ученых, я понимаю, что у российской науки есть будущее!»
Отдельного внимания заслуживает география конкурса «От инфузории до атома». В нем приняли участие не только школьники из Петербурга и Москвы, но и из Белгорода, Новосибирска, Уфы, Екатеринбурга, Иванова, Комсомольска-на-Амуре, Пензы, Таганрога, Ульяновска, Чебоксар, Ставрополя и из других городов России. Была принята заявка даже из Симферополя! Любопытным является и то, что существенный процент участников конкурса учатся в сельских школах, расположенных в деревнях и посёлках.
работа Лемешковой Анастасии
Тематика работ, представленных в рамках отборочного тура, была самого широкого спектра. Были проведены исследования крови, воды, кристаллов, пыли, строения паутины, воды. Ребята занимались изучением мышки-альбиноса, рептилий, насекомых, микроорганизмов, плесени и цветов. Они проводили плазмолиз и, химические реакции. Все это показало живой интерес ребят по всей России к самым разным проявлениям и процессам окружающего мира.
Победителями отборочного тура стали:
Демкив Андрей («Изучение приспособлений насекомоядных растений к хищничеству», г. Москва, школа № 1474);
Дерябина Рената («Исследование мышки-альбиноса», г. Уфа, гимназия № 64);
Еремина Юлия («Исследование состава крови человека», г. Железногорск Красноярского края, школа космонавтики);
работа Прокофьевой Надежды
Захаров Степан («Исследование хлореллы», г. Новосибирск, ИЛ НГТУ);
Кузнецов Сергей («Завораживающая капелька», г. Саров, Нижегородская область, лицей № 15);
Лемешкова Анастасия («Исследование особенности куколки Махаона», г. Железногорск Красноярского края, школа космонавтики);
Нгуен Минь Нгует Куе («Пламя», г. Москва, школа № 1164);
Прокофьева Надежда («Тайны моего здоровья в одной капле крови», г. Железногорск Красноярского края, школа космонавтики);
Столетов Георгий («Исследование плазмолиза и коловраток», г. Белгород, школа № 9);
Шафиков Радик («Строение и свойства паутины», Давлеканово, Башкортостан, гимназия № 5).
На электронные адреса ребят в индивидуальном порядке пришло задание второго (финального) тура. Оно состояло из трех частей:
1. создание литографического изображения любой тематики;
2. описание метода анодного окисления графита (с помощью которого изображение с литографии переносилось на графит);
3. обработка в программе ФемтоСкан Онлайн получившееся на графите при помощи использования зондового микроскопа литографическое изображение, переведенное в цифровое изображение. Отчетом о проделанной работе являлась презентация от каждого участника конкурса.
Сергей Смирнов,сотрудник Центра перспективных технологий и бессменный партнер проекта «Школьная Лига РОСНАНО», провел для каждого участника индивидуальный дистанционный Интернет-урок, на котором показывал ребятам, как работает зондовый микроскоп на примере сканирования их
работа победительницы Ереминой Юлии
собственных картинок.
По окончании двух туров ребята узнали, что наука и творчество – не две противоположности, а наоборот тесно связанные друг с другом понятия. Так, шутя и играя, фантазируя и рисуя, они узнали, как работает зондовый микроскоп, чем особенен метод анодного окисления графита, как делается научная работа.
Слово эксперту отборочной комиссии Второго тура Анастасии Большаковой:
«По итогам работы жюри конкурса первое место заняла Юлия Еремина из города Железногоска. Своей презентацией она показала, что не только хорошо разобралась в методах сканирующей зондовой микроскопии и методике локального анодного окисления, но и освоила самые разнообразные способы обработки полученных изображений. Поздравляем!»
Юлия Еремина, ученица 11 класса КГОАУ «Школа космонавтики». Ее работу отличает серьезный научный поход, полнота предоставленной информации по теоретическому заданию, вдумчивость и осмысленность всех этапов работы. Интересен был и выбор объекта для творческого задания – для нанесения на графит Юлия подготовила изображение герба своего родного города Жезезногорска и дала краткую информацию о нем.
Награждение победительницы
Еремина Юлия
Церемония награждения победителя конкурса «От инфузории до атома» состоялась 19 и 20 декабря в Москве, куда Юлия приехала вместе со своим педагогом-руководителем Селезовой Екатериной Викторовной.
За два дня пребывания в Столице Юля прошла научный мастер-класс по СЗМ ФемтоСкан и ФемтоСкан Онлайн под руководством научного сотрудника Центра перспективных технологий Егора Мешкова, приняла участие в научно-техническом совете компании и запуске нового производства Центра перспективных технологий. Также, при содействии Евгения Алексеевича Гудилина Юля и Екатерина Викторовна побывали на экскурсии в одной из лабораторий Химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова и изучили самые современные исследовательские приборы и принципы их работы.
Как отметил генеральный директор Центра перспективных технологий Игорь Яминский: «Юля трижды герой. Во-первых, Юля приняла участие в сложном конкурсе. Во-вторых, Юля стала его победителем. И в третьих, для получения премии – совершила большой перелет Красноярск-Москва».
Юлия Еремина и Игорь Владимирович Яминский
С этими словами Игорь Владимирович вручил победительнице главный приз конкурса: iPad 2, 3G, 64 GB.
«Центр Перспективных Технологий» и Школьная Лига РОСНАНО поздравляют победительницу и желают ей дальнейших научных и творческих успехов и приглашает к участию в других конкурсах.
До новых встреч!
Кратность цифрового микроскопа
В статье «Фотоаппарат как микроскоп» описана техника съемки обычным фотоаппаратом, но с большим увеличением. Фотоаппарат может легко делать фотографии с увеличением в 100 и больше раз.
Задание. Сделайте снимок куска миллиметровой линейки с максимальным увеличением. Используйте весь доступный вам арсенал «микроскопной съемки»:
- режим макро, съемка в горизонтальном формате
- максимальное приближение к объекту съемки
- съемка через лупу
- вырезание куска шириной 640 пикселей
- увеличение ширины этого куска в 2 раза до 1280 пикселей
- публикация особым способом на Radikal.ru
Затем на большом снимке шириной 1280 пикселей измерьте миллиметровой линейкой, какой ширины на мониторе показывается один миллиметр.
Например, один миллиметр на экранной линейке имеет ширину на мониторе 8 см (80 миллиметров). Это значение и будет характеризовать кратность вашего «микроскопа». Т.е. это все равно, что у вас есть цифровой микроскоп с увеличением в 8 крат.
Важно
Снимать нужно в горизонтальном формате. Вырезать нужно именно кусок шириной 640 пикселей. Увеличивать именно до 1280 пикселей. Если сделаете по другому, то ваши результаты станут нестандартными и будет сложно оценить реальную кратность вашего фотоаппарат.
Пример
Сфотографирован кусок линейки:
В графическом редакторе был вырезан кусок 640×480 пикселей и увеличен в 2 раза, до 1280×960 пикселей. Увеличенный вариант вы увидите, если щелкните по снимку:
На увеличенном варианте линейкой по монитору были измерены расстояния между двумя миллиметровыми штрихами, оно равно примерно 92 мм. Т.е. на экране большой снимок показывается с увеличением в 92 раза от натуральных размеров.
Миллиметровый паразит будет показан величиной в 9 см как в настоящем микроскопе.
Есть резервы увеличения кратности. Если делать снимок не в 2 мегапикселя, а в 8, то увеличение вырастет еще в 2 раза, до 180 крат. Можно попробовать прицепить перед объективом лупу, это увеличит кратность еще в 1,5-2 раза, до 270-360 крат.
Некоторая нерезкость снимка объясняется тем, что фото было сделано с руки при не очень ярком свете:
- выдержка была довольно длинной 1/60 секунды, фотоаппарат шевелился в руках
- также после наводки на резкость фотоаппарат «гулял» в руках, то приближаясь то удаляясь от линейки. В момент съемки фотоаппарат мог немного отклонится от объекта съемки.
Лупа не использовалась, поскольку на фотоаппарате был режим макро.
Задаем вопросы, получаем ответы
В группе конкурса в социальной сети ВКонтакте появились обсуждения. Там вы можете задать любые вопросы, связанные с подготовкой материалов конкурса, созданием и обработкой фотографий, просто поделиться своими мыслями и сомнениями поп поводу конкурса. Присоединяйтесь к нам в Контакте
Подготовка фотографии к публикации
Достаточно часто в последнее время замечаю высказывания типа «Никакого фотошопа» применительно к фотографиям, причем человек, произносящий это – явно хвалится. Для меня это всегда звучало и будет звучать дико, как если бы фотограф, готовящий фотографии к выставке, отдал печатать их в обычную бытовую фотолабораторию – и потом хвалился бы, глядя на получившийся убогий результат – «зато никакой обработки». Еще со времен занятия пленочной фотографией и участия в разнообразных выставках я твердо уяснил себе – фотолюбитель отличается от фотохудожника в первую очередь подходом к оформлению окончательного отпечатка. Негативы (снимки с камеры) могут быть одного качества, а вот дальше – один будет штамповать карточки как получится, лишь бы быстрее. Другой – может просидеть в фотолаборатории несколько дней, добиваясь качества на одном-единственном отпечатке. Широкий ассортимент приемов печати используется лишь опытными фотографами, полностью игнорируясь фотодилетантами. Подбор нужной фотобумаги и проявителя, голодное проявление и мокрая печать, использование масок и частичной засветки, ручная раскраска анилиновыми красителями, разнообразные варианты тонирования, в том числе и черно-белое тонирование черно-белых снимков – как ни странно звучит, но это иногда позволяет существенно улучшить тональность снимка. Все это применяется с целью повысить качество снимка, его эмоциональное воздействие на зрителя. (далее…)
Фантастические капельки
Начну с небольшой предыстории. В одной из веток форума Макроклуба был задан вопрос о том, как лучше снимать капельки – но не висящие на листиках-травинках-паутинках, не падающие из крана и не взрывающие фонтанчики и кратеры на поверхности воды, а просто рассеянные по некоторой поверхности, перпендикулярной оси объектива фотоаппарата (кактут). Согласитесь, что эта довольно узкая тема – почти классический макро-сюжет (актуальный, скажем, для всяких дизайнерских разработок в области фактур, абстрактных фоновых изображений и т.п.).
Я таких капелек ещё никогда не снимал (роса на листиках не в счёт) и решил попробовать, не откладывая дела в долгий ящик… (далее…)
Микросъемка: насадки и переходники на микроскоп
Данная заметка не претендует на полноту изложения материала, а тем более не является истиной в последней инстанции… 
Фактически это изложение собственных поисков и попыток собрать что-то работоспособное…
Началось все достаточно тривиально – на работе был приобретен цифровой фотоаппарат Olympus C5050 Zoom. Основная задача приобретения – микрофотосъемка. Однако сразу встал вопрос сопряжения хоть какого-нибудь микроскопа (а на кафедре имеется их не так уж и мало модификаций) и упомянутой камеры. Поначалу съемка производилась самым примитивным образом – через окуляр большой кратности (х15).
Необходимо сразу оговориться, что микроскоп Люмам Р-8, в комплекте к которому шла микрофотонасадка МФН-10 (фото), уже имел место быть. В этот комплект входил и аппарат Зенит 11, на использование которого и рассчитана насадка. (далее…)
О цвете на фотографиях, полученных электронным микроскопом
Электронный микроскоп может увеличить изображение объекта в миллион раз, делая фантастические снимки с невероятным уровнем детализации. Но у этих снимков есть один недостаток – они получаются только черно-белыми, а для получения различных цветов элементов изображений, придающих необычность этим снимкам, используется ручное их раскрашивание с помощью специализированного программного обеспечения. Не верите? Прочтите статью «Как работает электронный микроскоп»
Так что не хотим вас расстраивать, но вся красота, представленная на цветных микрофотографиях – не более чем фантазия художника, как должен выглядеть микромир. (далее…)
Кристаллы под микроскопом: совершенство изнутри
Во времена мрачного средневековья кристалл принимали за лед, застывший до такого состояния, что его невозможно было растопить. Греческое слово «krystallos» и означает «прозрачный лед». Первоначально особенность кристалла видели в его прозрачности, поэтому это слово употребляли в отношении всех прозрачных природных твердых тел. И сегодня стекло, имеющее большой коэффициент преломления света, называют «хрустальным». (далее…)
Для чего мы обрабатываем микрофотографии?
Задумывались ли вы, почему, глядя на школьные препараты в оптический микроскоп, мы видим яркую разноцветную картинку, а пытаясь разглядеть дафнию или инфузорию из соседнего пруда – видим лишь бледное полупрозрачное изображение?
Большинство живых объектов, попадающих в поле зрения микроскопа, практически не окрашены, да и клеточные органеллы едва различимы в цитоплазме. Поэтому с возникновением микроскопа появляются и два пути преодоления бесцветности биологических объектов: первый — попытка решить проблему техническими средствами — разработка новых способов освещения (косое освещение, люминесценция ), контрастирования (метод фазового контраста, микроскопия в темном поле, в окрашенном темном поле и т. п.); второй — придать объекту окраску с помощью красителя. За последние 300 лет оба пути доказали свое право на существование.
Без окраски сегодня невозможно представить ни современную гистологию, ни цитологию, ни многие другие разделы биологии, где используется микроскоп. (далее…)
Обработка фотографии в программе FemtoScan online
Одним из условий участия в проекте является обработка вашей фотографии при помощи специального научного программного обеспечения, которое обычно применяется для работы с электронным микроскопом. В этой статье вы увидите пример того, как можно обработать изображение так, чтобы из просто красивой картинки оно стало научным исследованием. (далее…)
Микробиология
Микробиология (греч. micros – малый, bios – жизнь, logos – наука) представляет обширную область биологических знаний о малых, невидимых невооруженным глазом живых существах, именуемых микробами (микроорганизмами).
Предметом изучения микробиологии являются бактерии, дрожжи, грибы, актиномицеты, риккетсии, вирусы, а также некоторые водоросли под микроскопом. Она изучает общие закономерности развития микробов, их морфологию, физиологию, биологические свойства, взаимоотношение с живой и мертвой природой. При этом большое влияние уделяется вопросам практического использования жизнедеятельности микроорганизмов в интересах человека.
Итак, началось все с того, что в процессе реализации задумки были испробованы различные вариации фотоаппарата (Olympus C-350) с линзами из CD-ROM, DVD-ROM и пары других, снятых с различной оптики. По степени увеличения и качеству картинки линзы CD и DVD-ROM’ов были близки, но в итоге была выбрана линза CD из-за более удобной конструкции (легче было сделать оправу для нее).
На фотографии справа эта линза (не путать с пепельницей), сфотографированная через другую линзу, имеющую большее фокусное расстояние, а соответственно более подходящую для макросъемки.
Фотоаппарат как микроскоп
Эта статья написана для сайта fialki.ru – поэтому в качестве примеров здесь фигурируют только фиалки. Однако все, что годится для фотографирования фиалок вполне подходит и для съемки любых других объектов.
Читайте статью Кати Юдиной с сайта fialki.ru
С помощью фотоаппарата можно снимать фиалку с увеличением в 100 и больше раз. Миллиметровый вредитель на экране будет занимать целых 10 см.
Можно легко показать любые важные части фиалочек:
- семенную коробочку
- проблемное место на листе
- взошедшие сеянцы
- просыпавшуюся пыльцу
- вредителя
- …
Купить микроскоп – раз…, приготовить препарат – два…, изучать микромир – три…
Первым шагом на пути к изучению микромира, безусловно, является выбор и покупка самого микроскопа. И если же Вам посчастливилось справиться с этим нелегким делом, Вы выбрали, какой купить микроскоп, а, может быть, уже и купили его, то можно сказать, что Вы уже практически на полпути к своей цели. И вот Вы уже достали микроскоп из коробки, собрали его, установили, настроили…, а что же делать дальше? А дальше Вам предстоит проделать немалый труд, ведь, чтобы приблизиться к миру науки, оказывается, недостаточно просто купить микроскоп, а нужно еще научиться готовить препараты для исследования под микроскопом.
В поисках микроскопа
Одним из отличных увлекательных и познавательных занятий может стать исследование окружающего удивительного микромира с помощью микроскопа. В повседневной жизни мы сталкиваемся с огромным количеством микроорганизмов, которые нам просто не видны невооруженным глазом. И, конечно же, нам всем интересно увидеть бактерии, клетки растений, микроорганизмы, живущие в воде, земле и многое другое.
Исследование окружающего нас микромира станет захватывающим хобби для человека в любом возрасте, как взрослого, так и ребенка.
Самыми популярными микроскопами являются световые микроскопы. Световые микроскопы делятся на биологические – микроскопы для работы в проходящем свете, для исследования прозрачных биологических образцов; и стереоскопические – микроскопы для работы в отраженном свете, для исследования непрозрачных образцов, т.е. минералов, монет, кристаллов, поверхности металлов и пр. (далее…)
Как сделать микроскоп из веб-камеры?
Все гениальное просто!
Инструкция по изготовлению в домашних условиях простого, но мощного микроскопа из веб-камеры. Веб-камера- 1.3 MPix, осветитель – LED вспышка от сотового телефона, питание осветителя – 5V через резистор 500 Ом, увеличение микроскопа – около 1000 раз. (далее…)
Как сделать микроскоп из мобильного телефона и линзы оптического привода?
Как сделать микроскоп своими руками? Легко! Наверняка каждый сталкивался с такой проблемой, когда надо рассмотреть микроскопический шрифт, посмотреть самые мелкие дефекты изделия, увидеть самый мелкий знак на монете или купюре… В этом нам поможет самодельный видео микроскоп.
Инструкция
Что вам понадобится:
- Мобильный телефон с фото (видео) камерой.
- Старый оптический привод (точнее линза от CD-ROMа)
- Липкая лента (скотч)
- Инструменты: ножницы, шило, ватная палочка, зажигалка или свеча.
- Светодиодный фонарик
- Рабочее место и 15 минут свободного времени. (далее…)
Фотосъемка под микроскопом
Старинная статья 1998 года описывает технологию микрофотографирования на пленочную технику. Однако даже если многое из этой статьи покажется вам устаревшим, обратите внимание на разделы, связанные со штативами, освещением и другими «вспомогательными» вещами, без которых вам будет не обойтись даже при использовании супер-цифровой техники.
Об истории создания фотокамер, стандартах и самодельных фотоаппаратах
Данная статья написана была в далеком 2004 году. Поэтому пусть читателя не удивляют отголоски спора между пленочными аппаратами и «цифрой». тогда, семь лет назад, для профессионалов этот вопрос еще далеко не был разрешен однозначно. Автор статьи подробно разбирает различные конструкции фотоаппаратов и предлагает свои схемы решения для микрофотографирования. несмотря на некоторую техническую сложноть предлагаемых рецептов, описанные конструкции вполне воспроизводимы в домашних условиях. Именно поэтому мы размещаем данную статью здесь в рубрике «Советы»
Как приготовить микропрепарат?
При работе с микроскопом, навык приготовления микропрепарата является одним из основных. Основой микропрепарата является предметное стекло.
Для работы потребуются:
- Предметное стекло плоское
- Предметное стекло с углублением
- Пипетка
- Покровное стекло (далее…)
Как фотографировать через микроскоп?
Фотографировать через микроскоп можно разными способами. Многие современные модели микроскопов имеют встроенную цифровую камеру, соединяемую по USB с персональным компьютером. При этом очень легко фотографировать. Если микроскоп не оборудован встроенной камерой, возможность фотографировать все равно остается. Производятся камеры, которые можно установить вместо окуляра. Также, через специальный адаптер, можно присоединить к микроскопу компактную фотокамеру или «зеркалку». Компактные камеры монтируются так, чтобы своим объективом «смотреть» в окуляр микроскопа, а зеркальные – путем замены объектива камеры на адаптер для окулярной трубки. (далее…)
Снимаем макро
Помимо собственных портретов и местных достопримечательностей вы можете привезти из путешествия во время отдыха замечательную коллекцию макроснимков. Макромир практически всегда и везде может подарить вам прекрасные сюжеты. А в отпуске в особенности. На первый взгляд может показаться, что сделать макроснимок очень просто. Чтобы снимки вас действительно радовали, не плохо бы ознакомиться с некоторыми тонкостями макросъемки. Да и технически качественный макроснимок получить намного труднее, чем обычный.
Прелесть макрофотографии — в ее абстрактности: вы можете из окружения выделить только главный объект. На снимке он получается как бы оторванным от окружающего мира и живет сам по себе.
(далее…)
Как сфотографировать капельки воды
Это моя первая инструкция в которой я кратко опишу как можно сфотографировать капельки воды. (далее…)
Как снимать адское макро
Фотограф Oleg_l делится тайным знанием с участниками конкурса.
На самом деле, делиться почти нечем, технически все очень просто.
Для того, чтобы очень крупно сфотографировать что-то очень маленькое, нужно взять один объектив и одеть на него другой задом наперед. Собственно, все.
Больше я ничего фундаментального про такое самопальное макро не знаю 
(далее…)