Les Notices de la Mère Lautèque – Comment fabriquer un microscope numérique

Fabriquer un microscope numérique, capable de prendre des photos et des vidéos en recyclant de vieux objets (le tout avec un budget dérisoire !) : c’est la mission que s’est donnée la Mère Lautèque !

1 – Avant-propos : Pourquoi fabriquer un microscope numérique ?

2 – Matériaux et outils : Que faut-il pour fabriquer un microscope numérique ?

3 – Le pas à pas : Comment fabriquer un microscope numérique ?

4 – Le mode d’emploi : Un microscope 2 en 1 !

5 – Et après ?

6 – Bibliographie

7 – Pour citer ce document

 

 

Pourquoi fabriquer un microscope numérique ?

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Fabriquer un microscope numérique, on pourrait penser que c’est une proposition assez éloignée de la pratique de l’agriculture. Pourtant, il s’agit d’un formidable outil pour l’observation et l’identification de la biodiversité de son écosystème ! On l’a vu au cours des nombreux Dossiers de Micro & Macro : le sol est peuplé de nombreuses espèces invisibles ou difficilement identifiables à l’œil nu. Impossible donc de connaître finement l’activité biologique de son sol et l’état du réseau alimentaire qu’il abrite sans ce type d’outil !

C’est à ce besoin que la Mère Lautèque cherche à répondre : vous permettre de fabriquer votre propre microscope (capable de grossir 375 fois ce que vous observez) avec peu d’investissements (parfois aucun grâce aux matériaux de récupération !), même si vous n’y comprenez rien au bricolage !

La cerise sur le gâteau, c’est que votre microscope sera capable de photographier et de prendre des vidéos de vos observations ! Idéal donc, pour partager ses photos ou pouvoir prendre le temps d’observer et de reconnaître les organismes aperçus !

Cette fonctionnalité est rendue possible par l’utilisation d’un smartphone, et c’est un point important. On est d’accord : les smartphones, ce n’est pas très “Low Tech”, mais c’est l’occasion de trouver une autre fonction à votre appareil si vous en possédez un, ou de donner une seconde vie à des appareils qui ne sont plus utilisables pour leur usage premier ! Et évidemment, si vous n’avez pas de smartphone, n’en achetez pas pour réaliser ce tuto : préférez investir dans un microscope du commerce, ça coûte beaucoup moins cher ! 🙂

Convaincu.e ? Alors allons-y !

 

 

Que faut-il pour fabriquer un microscope numérique ?

 

Les outils nécessaires

Fabriquer un microscope numérique Objet01Du matériel de traçage (une règle + une équerre + un crayon + un marqueur à pointe fine)

 

Fabriquer un microscope numérique Objet18Un cutter

 

Fabriquer un microscope numérique Objet02Une visseuse à main et un foret à métaux de diamètre 8 mm (ou de même diamètre que les vis ou tiges filetées que vous utiliserez)

 

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Une ou plusieurs clés plates ouvertes (suivant la taille des écrous que vous utiliserez)

Fabriquer un microscope numérique Objet04Un martyr : il s’agit d’une pièce de bois (par exemple) « sacrifiable », sur laquelle vous percerez, afin de protéger votre plan de travail)

 

 

Les matériaux nécessaires

 

Fabriquer un microscope numérique Objet05Un smartphone : il suffit que l’appareil soit capable de prendre des photos (peu importe si l’écran est brisé, si la batterie ne se charge plus, il fera tout de même l’affaire !). Vous pouvez également utiliser le smartphone que vous utilisez tous les jours si vous en possédez un : il ne sera ni fixé au microscope, ni modifié !

Fabriquer un microscope numérique Objet06Deux lentilles collimatrices de taille standard pour un grossissement de 375 fois (si vous n’en avez qu’une, vous n’aurez qu’un grossissement de 175 fois) : vous pouvez récupérer ce type de lentilles dans les pointeurs lasers en les démontant, mais attention, cela est impossible avec certains modèles (la lentille est parfois imbriquée dans une pièce métallique). On peut également en acheter dans des boutiques spécialisées (localement ou sur internet, prix moyen constaté de 5 € l’unité).

 

Fabriquer un microscope numérique Objet08Une pièce de bois (ou de toute autre matière rigide qui peut être percée) qui servira de support à smartphone : son épaisseur doit être comprise entre 0,5 et 1 cm, sa largeur doit être au minimum de 3 fois celle du smartphone (pour un confort d’utilisation optimum) et sa longueur doit être de 15 cm minimum.

 

Un socle en bois (ou en une autre matière qui peut être percée) : son épaisseur doit être comprise entre 0,5 et 1 cm, sa largeur doit être égale à celle du support à smartphone et sa longueur doit être supérieure à celle du support à smartphone de 3 cm.

 

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Une plaque de plexiglas (ou de toute autre matière transparente, rigide et qui peut être percée) qui servira de plaquette amovible : son épaisseur doit être comprise entre 3 et 5 mm, sa largeur équivalente à celle du socle, et sa longueur doit être de 9 cm.

 

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Deux pièces de papier cartonné : leur largeur doit faire les 3/4 de celle du socle, et leur longueur doit être égale à celle de la plaquette amovible.

 

 

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5 vis à tête ronde ou 5 tiges filetées + 5 écrous adaptés : la hauteur des vis ou tiges filetées doit être comprise entre 12 et 20 cm, leur diamètre de 8mm (ou équivalent au diamètre de votre foret à métaux). Le diamètre des écrous doit être équivalent au diamètre des tiges filetées.

 

Fabriquer un microscope numérique Objet1615 écrous de 8 mm (ou équivalent au diamètre des vis ou tiges filetées)

 

Fabriquer un microscope numérique Objet1720 rondelles de 8 mm (ou équivalent au diamètre des vis ou tiges filetées)

 

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Une lampe torche (ou une lampe à LED plate ou une lampe murale à poussoir ou un téléphone avec fonction « lampe torche »)

 

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Une épingle à cheveux et un peu de scotch

Fabriquer un microscope numérique Objet22Un peu de pâte à fixer

 

 

Comment fabriquer un microscope numérique ?

Étape 1 : Placer les repères de perçage

 

Pour cette étape, il vous faudra :

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Votre matériel de traçage, votre socle, votre support à smartphone et votre plaquette amovible !

 

Commençons par la plaquette amovible : c’est sa taille qui va déterminer où nous allons percer les pièces ! Placez 2 repères, à 2 cm des bords latéraux et au milieu de la longueur :

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Reportez ces repères sur le support à smartphone, en les plaçant à 2 cm du bord supérieur et à 1,5 cm des bords latéraux. Reportez-les également sur le socle, mais en ajoutant 3 cm d’écart avec le bord supérieur :

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Placez deux autres repères sur le support à smartphone et sur le socle : ils se trouvent sous les premiers, à une distance égale à la moitié de la longueur de la plaquette + 1,5 cm.

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Ajoutez un dernier repère sur ces deux pièces : il se situe à 2 cm du bord inférieur et au milieu de la largeur.

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Étape 2 : Fabrication des obturateurs

Pour cette étape, il vous faudra :

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Votre matériel de traçage, votre cutter, votre socle et vos deux morceaux de papier cartonnés.

Les obturateurs serviront à améliorer la qualité de vos observations. Pour les fabriquer, commencez par placer un premier repère sur les morceaux de papier cartonné, à 2 cm de leur bord latéral gauche et au milieu de leur longueur :

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Au crayon (ou au compas si vous n’avez pas confiance en vos talents), dessinez un cercle de 8 mm de diamètre (ou de diamètre équivalent à celui de vos vis ou tiges filetées) autour des repères.

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Il nous reste un repère à placer sur chaque obturateur : positionnez le aux 2/3 de la largeur et au quart de la longueur sur les deux papiers cartonnés.

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Au crayon, dessinez un cercle de 5 mm de diamètre autour du repère du premier obturateur. Pour le second, dessinez un cercle de 2 cm de diamètre.

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Il ne vous reste plus qu’à découper les cercles au cutter !

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Étape 3 : Perçage des pièces

Pour cette étape, il vous faudra :

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Votre martyr, votre visseuse à main et son foret, votre cutter, votre socle, votre support à smartphone et votre plaquette amovible !

Attention : pour cette étape, portez des gants et des lunettes de protection !

Placez le martyr sur votre plan de travail : votre foret devant traverser complètement l’épaisseur des pièces, le martyr protégera votre plan de travail. Faites un petit trou au cutter au centre de chaque repère (cela évitera à votre foret de déraper).

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Vous pouvez désormais percer les pièces où vous avez placé les repères ! Pensez à maintenir fermement la pièce lorsque vous la percez, en y exerçant une pression avec votre main libre.

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Une fois les trous percés, superposez vos 3 pièces en alignant leurs trous. Avec une vis ou une tige filetée, vérifiez que vous avez correctement percé : si tout se passe bien, votre vis ou tige filetée devrait s’insérer sans trop d’effort dans chacun des trous.

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Si ce n’est pas le cas, il est toujours temps de corriger cela : en maintenant fermement les pièces superposées, réalisez quelques passages avec la visseuse à main pour égaliser les trous et corriger leur alignement.

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Voilà, toutes nos pièces sont prêtes, nous pouvons passer à l’assemblage !

 

Étape 4 : Assemblage de la base d’observation

Pour cette étape, il vous faudra :

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Vos clés plates ouvertes, votre socle, votre support à smartphone, votre plaquette amovible, vos obturateurs, vos 5 vis rondes ou 5 tiges filetées (+ 5 écrous), vos 15 écrous, et vos 20 rondelles.

Si vous utilisez des tiges filetées à la place des vis à tête ronde, nous allons les transformer en vis, simplement en plaçant un écrou à leur extrémité : ils feront office de « tête de vis ».

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Faites glisser une rondelle sur chacune de vos vis.

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Passez les vis dans les trous de votre socle.

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Ajoutez dans cet ordre une rondelle et à un écrou à chaque vis, puis serrez ces écrous.

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Ajoutez un écrou aux deux vis qui se trouvent à gauche du schéma, et positionnez-les à 5-7 cm de hauteur. Ajoutez une rondelle au dessus de ces écrous :

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Positionnez votre plaquette amovible :

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Placez ensuite vos obturateurs en les enfilant chacun sur une des deux vis portant la plaquette, par le trou prévu à cet effet :

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Ajouter un écrou à environ 10 cm les vis ne portant pas la plaquette. Placez ensuite une rondelle au dessus de chacun des écrous.

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Placez votre support à smartphone :

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Ajouter une rondelle sur chacune des vis, puis un écrou. Il ne vous reste plus qu’à les serrer !

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Étape 5 : Assemblage de l’objectif

 

Pour cette étape, il vous faudra :

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Votre smartphone, vos lentilles collimatrices, votre épingle à cheveu, votre scotch et votre pâte à fixer.

Dernière étape pour fabriquer un microscope numérique ! Il nous faut faire un petit point sur les lentilles collimatrices : celles-ci ont un sens ! Observez vos lentilles de profil, vous pourrez y voir une zone plus opaque que le reste de la lentille : considérez que c’est « le bas » de la lentille.

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Si vous avez deux lentilles, commencez par les superposer, en posant le bas de la première sur le haut de la seconde. Fixez-les l’une à l’autre en les jointant avec un peu de pâte à fixer :

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Insérez votre lentille ou lentille double dans l’épingle à cheveux :

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Fixez à présent l’épingle sur votre smartphone avec un morceau de scotch, de façon à ce que la lentille soit centrée sur la caméra. Veillez à ce que la lentille soit positionnée dans le bon sens :

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Et voilà, vous venez de fabriquer un microscope numérique ! Mais comment l’utiliser ?

 

 

Un microscope 2 en 1 !

 

En mode « microscope numérique »

 

Ce mode est adapté à l’observation des sujets (et de leur structure) qui laissent passer la lumière (comme les micro-organismes) !

Pour l’utilisation de ce mode, il vous faudra :

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Votre base d’observation, votre objectif, votre lampe torche plate (ou équivalent), deux pinces à cheveux, une lame et une lamelle de microscope (ces deux objets se trouvent facilement sur Internet) et un sujet à observer laissant passer la lumière (pour la démonstration, utilisons un échantillon d’eau stagnante).

Positionnez votre smartphone-objectif sur le support prévu à cet effet, en le faisant dépasser du support (la caméra pointée sur la plaquette amovible), et installez la lampe sur le socle, de façon à ce que sa lumière vise la plaquette amovible :

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Préparons notre échantillon : déposez quelques gouttes d’eau stagnante au centre de la lamelle. Posez un côté de la lamelle au bord de la goutte et laissez-la descendre lentement (procéder de cette façon empêchera la formation de bulles d’air).

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Décalez les obturateurs en les tournant légèrement.

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Positionnez votre lame sur la plaquette amovible et fixez-la avec les deux épingles à cheveux :

Remettez ensuite en place l’obturateur de votre choix : pour notre exemple nous allons utiliser l’obturateur de 2 cm, que nous plaçons au dessus de la lame. Il empêchera la diffraction de la lumière et les contre-jours.

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Allumez la lampe torche et activez le mode « caméra » de votre téléphone :

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Il ne reste plus qu’à faire la mise au point : pour ce faire, faites monter ou descendre la plaquette amovible en visant ou dévissant les écrous qui la supportent ! Vous pouvez également utiliser la fonction de zoom de votre téléphone pour augmenter le grossissement !

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En mode « loupe numérique »

 

Ce mode va vous permettre d’observer des sujets plus gros, comme des organismes visibles à l’œil nu : idéal pour repérer des détails et procéder à une identification !

 

Pour l’utilisation de ce mode, il vous faudra :

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Votre base d’observation, votre smartphone-objectif et un sujet à observer (ici, nous allons utiliser un cadavre de mouche).

Vous pouvez remarquer que les obturateurs n’apparaissent pas sur les schémas présentés pour ce mode : il ne s’agit que d’une question de lisibilité, vous n’avez pas besoin de les retirer, simplement de les décaler légèrement. Pour ce mode, pas de lampe non plus ! Avec une loupe numérique, la lumière ne doit pas venir d’en bas, mais d’en haut !

Positionnez votre smartphone-objectif sur le support prévu à cet effet, en le faisant dépasser du support (la caméra pointée sur la plaquette amovible) :

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Positionnez votre sujet sur la plaquette amovible :

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Activez le mode « caméra » de votre téléphone. La plupart du temps, la lumière du jour est suffisante à l’observation, mais si vous en avez besoin, activez le flash de votre appareil pour la prise de photo.

Il ne reste plus qu’à faire la mise au point : pour ce faire, faites monter ou descendre la plaquette amovible en visant ou dévissant les écrous qui la supportent ! Vous pouvez également utiliser la fonction de zoom de votre téléphone pour augmenter le grossissement !

Pour certains sujets d’observation plus gros, pensez à retirer une des deux lentilles de votre objectif !

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Voilà, vous venez de fabriquer un microscope numérique, et maintenant que vous savez vous en servir, il ne vous reste plus qu’à découvrir ! On attend vos photos et vidéos avec impatience ! En attendant, voici celles que nous avons pu prendre avec le nôtre !

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Nous avons proposé ici une amélioration d’un prototype existant, mais d’autres améliorations sont peut-être possibles : n’hésitez pas à nous faire part de vos idées, ou à proposer vous-même votre prototype amélioré !

 

 

 

 

Vous pouvez librement faire référence à ce contenu dans vos articles, nous vous demandons simplement de citer l’article et leurs auteurs de la façon qui suit :

FONTAINE M., BEN BELAÏD S., Les Notices de la Mère Lautèque – Comment fabriquer un microscope numérique [en ligne], Chez le Père Magraine, 28/04/2018,06/06/2018 [consulté le XX/XX/XXXX], disponible sur : https://chezleperemagraine.com/blog/mere-lauteque-fabriquer-un-microscope-numerique/

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