【長知識】如何用紙和繩子製作離心機

這個被稱為“紙質離心機”(Paperfuge)的裝置，成本僅為0.2美元(約合人民幣1.38元)，所需材料即使在偏僻地區也可以找得到，而且並不需要用電，對於那些身處偏遠地區的醫生們來說可謂是最好的選擇。這個“離心機”只需要用紙和繩子一類的簡單材料就可以做出來，靠人力驅動。

“在當前全球健康問題的背景下，商用離心機既大又貴，而且需要用電驅動。開發出一種可拆散，不需要用電的臨床診斷儀器正面臨著一個巨大的瓶頸。”在來自斯坦福大學的馬努·帕拉卡什(Manu Prakash)和他的團隊在的他們的論文中如此說道。

如果你對離心機這個設備不熟悉的話，在這裡簡單是介紹一下。離心機就是一種籍由高速旋轉來分離血液類的樣本、從而使分析樣本變得更加簡單的儀器。離心機屬於實驗室的基礎儀器之一。

我們當前面臨的問題在於傳統的離心機又大又重還貴，而且得通電才能運作，通常情況下只有醫院和實驗室才會配備。然而對於住在孤立社區、熱帶疾病氾濫的地區的人們來說，把離心機帶過去是不現實的。

在不靠近醫院的情況下，醫生們無法快速準確的分析樣本，從而使居住在這些地區的人們承受著更大的風險。

因此這只來自斯坦福的團隊嘗試尋找一種廉價的方式來替代離心機。最終他們從一個意想不到的地方獲得了靈感：一種古老的玩具叫做“轉輪”(whirligig)。

轉輪是指用繩子將穿在上面圓盤旋轉的玩具，有時在玩的時候還會發“嗡嗡“的聲音。這種玩具的歷史最早可以追溯到公元前3300年。

這裡是一張轉輪的圖片：

轉輪是這樣運作的：首先把圓盤兩端的繩子擰緊纏繞起來，然後猛地一拉，中間的圓盤就會快速旋轉起來，接著兩端的繩子會繼續向反方向擰緊，然後再次拉開，周而復始。

據Gizmodo的報導：

“要使其工作，你要拉住穿過圓盤中心的繩子從而使其旋轉。紙質離心機也參照著同樣的簡單原理，用研究員們的話來說就是'非線性發振器(nonlinear oscillator )'。
通過給把手施力使繩子解旋，中心圓盤也會相應的旋轉。一旦繩子完全解旋，它們就會開始重新向反方向纏繞，形成一種超級纏繞的結構。”

就是以這樣簡單的一個玩具作為基礎就可以創造出紙質離心機，研究團隊們用繩子，木頭，PVC管作為把手還有用吸管來裝樣本。