การศึกษาและการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์

เดินเข้าไปในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์สมัยใหม่แล้วคุณจะเห็นเครื่องมือไฮเทคทุกประเภท มีสเปกโตรมิเตอร์ ไมโครสโคป ออสซิลโลสโคป และดิฟแฟรกโตมิเตอร์ ซึ่งทั้งหมดจะคายข้อมูล สเปกตรัม และรูปภาพออกมา นอกจากราคาแพงแล้ว ปัญหาหลักของเครื่องมือ “กล่องดำ” เหล่านี้คือไม่สามารถตรวจสอบหรือปรับแต่งได้อย่างเต็มที่ หากมันพัง คุณมักจะต้องจ่ายให้วิศวกรมาซ่อม แต่ถ้าคุณสามารถ

สร้างอุปกรณ์

ของคุณเองได้ล่ะ นี่คือหลักการที่อยู่เบื้องหลังการเคลื่อนไหวของฮาร์ดแวร์แบบวิทยาศาสตร์เปิด ซึ่งช่วยให้ผู้คนสร้าง แก้ไข และแบ่งปันฮาร์ดแวร์สำหรับการใช้งานทางวิทยาศาสตร์ ด้วยการแบ่งปันพิมพ์เขียวการออกแบบและการใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ทำให้สามารถสร้างอุปกรณ์ได้อย่างรวดเร็ว

และราคาถูก แนวคิดนี้ดึงดูดจินตนาการของนักวิจัยจำนวนมาก แต่สำหรับนักวิทยาศาสตร์ในแอฟริกาและส่วนอื่น ๆ ของประเทศกำลังพัฒนา ฮาร์ดแวร์วิทยาศาสตร์แบบเปิดเป็นเส้นชีวิตที่อาจเป็นประโยชน์ต่อการสอนและการวิจัยของพวกเขาเทรนด์สำหรับฮาร์ดแวร์โอเพ่นซอร์สเริ่มขึ้นในช่วงกลางปี ​​2000 

มันพัฒนามาจาก “ขบวนการผู้สร้าง” ในสหรัฐอเมริกาที่วัฒนธรรม DIY รวมเข้ากับวัฒนธรรมของแฮ็กเกอร์ ซึ่งสมาชิกของชุมชนไอทีร่วมกันแก้ไขและพัฒนาโค้ดเพื่อปรับปรุงระบบซอฟต์แวร์ หัวใจสำคัญของขบวนการเมกเกอร์คือปรัชญาที่ว่าการทำให้แต่ละบุคคลสร้างสิ่งต่างๆ ด้วยตนเองได้ง่ายขึ้น

อาจนำไปสู่ยุคใหม่ของการผลิตขนาดเล็กและยุติการผูกขาดของการผลิตจำนวนมาก อุปกรณ์ที่เปิดใช้งานนี้คือเครื่องพิมพ์ 3 มิติซึ่งมีราคาถูกพอสำหรับตลาดผู้บริโภค ผู้คนสามารถเริ่มแบ่งปันงานออกแบบได้ด้วยช่องทางออนไลน์เช่นThingiverseและสามารถพิมพ์แบบ 3 มิติจากพลาสติกที่ได้จากชีวมวล

ในไม่ช้าขบวนการผู้สร้างก็หาทางไปสู่วิทยาศาสตร์ แต่มันไม่ง่ายเหมือนการสร้างสิ่งอื่นที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์ตามผู้สนับสนุนวิทยาศาสตร์แบบเปิดในยุคแรกและเป็นนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ สหราชอาณาจักร “[ผู้ผลิตทั่วไป] ไม่จำเป็นต้องจัดการกับการรับประกันคุณภาพ การปฏิบัติตามมาตรฐาน 

การสอบเทียบ 

และความสามารถในการทำซ้ำที่จำเป็นในทางวิทยาศาสตร์” เธอกล่าวแนวคิดโอเพ่นซอร์สไม่ใช่เรื่องใหม่สำหรับวิทยาศาสตร์เช่นกัน ในปี 1990 จาก ประเทศฟินแลนด์ ได้ออกแบบ ระบบปฏิบัติการ ซึ่งให้ซอร์สโค้ดพื้นฐานที่ใคร ๆ ก็สามารถใช้ แก้ไข และเผยแพร่ได้ ปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

ในเซิร์ฟเวอร์ ซอฟต์แวร์ และเฟิร์มแวร์ รวมถึงสมาร์ทโฟน Android เครื่องบันทึกวิดีโอดิจิทัล TiVo และระบบนำทางด้วยดาวเทียมสำหรับยานพาหนะ ความสำเร็จมักมาจากการพัฒนาโอเพ่นซอร์สร่วมกันเพราะให้การแก้ปัญหาที่รวดเร็วความสุขในการแบ่งปันวิธีการที่คล้ายกันนี้สามารถใช้กับการออกแบบฮาร์ดแวร์

ทางวิทยาศาสตร์ได้หรือไม่? หนึ่งในองค์กรแรก ๆ ที่ทดสอบสิ่งนี้คือ CERN ในสวิตเซอร์แลนด์ กล่าวว่า “แผงวงจรพิมพ์ส่วนใหญ่ที่ออกแบบโดย กลายเป็นฮาร์ดแวร์แบบเปิด “สำหรับพวกเขาแล้ว มันเป็นแนวทางที่จริงจังมาก” ตั้งแต่ปี 2009 ช่วยให้นักพัฒนาสามารถหลีกเลี่ยงการทำซ้ำและตรวจทานงานได้ 

พวกเขายังสร้างใบอนุญาตฮาร์ดแวร์แบบเปิดของตนเองเพื่อให้กรอบทางกฎหมายเกี่ยวกับการแลกเปลี่ยนเทคโนโลยีนี้ผู้สนับสนุนฮาร์ดแวร์โอเพ่นซอร์สอีกคนคือนักประสาทวิทยาแห่งมหาวิทยาลัย 

ในสหราชอาณาจักร ซึ่งเริ่มมีส่วนร่วมในปี 2012 หลังจากซื้อเครื่องพิมพ์ 3 มิติ เขายอมรับว่าเขา

“ไม่ได้มีแผนมากนัก” และเริ่มพิมพ์วัตถุโดยใช้การออกแบบที่ดาวน์โหลดจากอินเทอร์เน็ต กระตือรือร้นที่จะออกแบบสิ่งต่าง ๆ ของตัวเอง เขาได้รับแรงบันดาลใจจากไมโครปิเปตดิบ “ฉันคิดว่าบางทีฉันอาจใช้แนวคิดพื้นฐานและออกแบบแนวคิดที่แม่นยำขึ้นอีกเล็กน้อย” บาเดนเล่า หลังจากทำเช่นนั้น 

เขาจึงสร้าง

เว็บไซต์เพื่อทดสอบปฏิกิริยาออนไลน์ต่อการออกแบบของเขา ปัจจุบันมีการออกแบบฮาร์ดแวร์แบบวิทยาศาสตร์เปิดจำนวนมากและการดัดแปลงอุปกรณ์ที่มีอยู่ การออกแบบยอดนิยม เช่นปิเปตสามารถดาวน์โหลดได้ประมาณ 30,000 ครั้ง “มีความสุขในการแบ่งปัน” Baden กล่าว

นอกจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติแล้ว การพัฒนาที่สำคัญอื่นๆ ในชุมชนฮาร์ดแวร์แบบเปิดก็คือการเกิดขึ้นของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทรงพลังและราคาถูก เช่น ไมโครคอนโทรลเลอร์ คอมพิวเตอร์และวงจรรวมแบบกำหนดเอง ดังนั้น การออกแบบที่มีอยู่ในที่เก็บออนไลน์จึงมีตั้งแต่อุปกรณ์เสริมขนาดเล็ก เช่น ปิเปต 

ไปจนถึงเครื่องจักรที่ซับซ้อน “มีนักวิทยาศาสตร์วิจัยในสาขาฟิสิกส์ที่สร้างเครื่องจักรที่ซับซ้อนจริงๆ ขึ้นมา ตัวอย่างเช่น กล้องจุลทรรศน์เลเซอร์แบบส่องกราด” บาเดนกล่าว การออกแบบที่เป็นที่นิยมคือวงจรความร้อนปฏิกิริยาลูกโซ่โพลิเมอเรส (PCR) ที่ใช้โดยห้องปฏิบัติการอณูชีววิทยาทุกแห่งเพื่อขยาย 

“มันมีราคาไม่กี่พันดอลลาร์ แต่โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นแค่อุปกรณ์ทำความร้อนและทำความเย็นที่มีตัวจับเวลา คุณจึงจินตนาการได้ว่าการสร้างมันค่อนข้างง่ายตามแนวคิด” เขากล่าวเสริมในขณะเดียวกัน อุปกรณ์บางอย่างถูกสร้างขึ้นเพื่อจุดประสงค์ด้านการศึกษามากกว่าการวิจัย

รวมถึงกล้องจุลทรรศน์กำลังปรมาณูต้นทุนต่ำที่ใช้เลโก้ (AFM) ซึ่งสร้างขึ้นในปี 2556 โดยกลุ่มนักเรียนต่างชาติซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกิจกรรม ที่เลโก้สนับสนุน ขณะนี้การออกแบบเป็นพื้นฐานซึ่งเป็นการเริ่มต้นที่ไม่แสวงหาผลกำไรเพื่อส่งเสริมให้โรงเรียนอื่น ๆ สร้างอุปกรณ์เหล่านี้

นักฟิสิกส์ทัศนศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยบาธ สหราชอาณาจักร ได้พัฒนากล้องจุลทรรศน์แบบโอเพ่นซอร์สที่เรียกว่า ซึ่งสามารถใช้ในโรงเรียนได้ กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงที่พิมพ์แบบ 3 มิติใช้เว็บแคมที่ได้รับการดัดแปลงเป็นออปติคและมีระยะเชิงกลที่ช่วยให้วางตำแหน่งตัวอย่างและเลนส์

credit: sellwatchshop.com kaginsamericana.com NeworleansCocktailBlog.com coachfactoryoutletswebsite.com lmc2web.com thegillssell.com jumpsuitsandteleporters.com WagnerBlog.com moshiachblog.com