Наш мир наполнен удивительными вещами, которые невозможно увидеть невооруженным глазом. Но благодаря технологиям, человек смог заглянуть в микроскоп и открыть для себя микромир. Давайте отправимся в это маленькое, но очень интересное путешествие!
Что такое микромир
Микромир - это мир микроскопических объектов и явлений. Он включает в себя микроорганизмы, клетки, молекулы, атомы и другие мельчайшие частицы.
Микро это 10-6
По размерам микрообъекты значительно меньше объектов, видимых невооруженным глазом. Например, диаметр человеческого волоса составляет около 100 мкм, а диаметр типичной бактерии - всего 1 мкм. То есть в 100 раз меньше!
- Бактерии - 0,5-10 мкм
- Клетки - 10-100 мкм
- Молекулы - 0,1-50 нм
- Атомы - 0,1-0,5 нм
Изучение таких крошечных объектов требует специального оборудования - микроскопов, которые увеличивают изображение в сотни и тысячи раз.
История открытия микромира
Люди издавна подозревали о существовании невидимых глазу мельчайших существ, вызывающих различные заболевания. Однако технологии того времени не позволяли их обнаружить и изучить.
Первые микроскопы были изобретены в конце 16 века в Нидерландах. Они представляли собой простую линзу, увеличивающую изображение максимум в 10 раз. Но и этого оказалось достаточно, чтобы разглядеть ранее невиданные детали мира.
Один из первых микроскопов 17 века выглядел как металлическая труба со стеклянными линзами внутри.
В дальнейшем микроскопы совершенствовались, появлялись новые линзы, улучшалось освещение. Это позволило делать новые открытия:
- 1674 - Антони ван Левенгук открыл бактерии
- 1838 - Маттиас Шлейден описал строение растительной клетки
- 1858 - Рудольф Вирхов сформулировал клеточную теорию
Благодаря этим открытиям люди поняли, что многие болезни вызываются крохотными микроорганизмами.
Значение микромира для человека
Сегодня микромир активно используется в самых разных областях науки и техники.
Например, селекционеры выводят новые сорта растений и породы животных на микроскопическом уровне, целенаправленно изменяя строение клеток. А врачи применяют антибиотики для борьбы с опасными бактериями.
Огромные перспективы открывает нанотехнология - целенаправленное конструирование микроскопических устройств и материалов с заданными свойствами.
Микро это 10-6
Применение микромира в медицине
Микромир находит все большее применение в медицине. С помощью микроскопии врачи изучают состав крови, исследуют ткани на наличие раковых клеток, анализируют возбудителей инфекционных заболеваний.
Также активно развивается микрохирургия - проведение сложных манипуляций на микроскопическом уровне. Это позволяет соединять поврежденные нервы и сосуды, удалять опухоли, не повреждая окружающие ткани.
Микро это 10-6
Микромир в пищевой промышленности
В производстве пищевых продуктов тоже применяются микроорганизмы - дрожжи, бактерии, плесени. Они используются при выпечке хлеба, созревании сыров, приготовлении йогурта.
Кроме того, ученые изучают микрофлору различных пищевых ингредиентов, чтобы определить их полезные и вредные свойства. Также контролируют отсутствие опасных микробов в готовой пище.
Микромир в сельском хозяйстве
В растениеводстве и животноводстве микроорганизмы также играют важную роль. Они участвуют в круговороте азота, фосфора, серы, стимулируя рост растений. У животных микрофлора кишечника отвечает за пищеварение и иммунитет.
Поэтому агрономы и ветеринары тщательно контролируют микробиологический состав почвы, кормов, организма сельскохозяйственных животных и птиц. Это позволяет поддерживать их здоровье и продуктивность.
Микро это 10-6
Опасности микромира
Но не все микроорганизмы полезны для человека. Некоторые бактерии, вирусы, простейшие могут вызвать тяжелые инфекционные заболевания или пищевые отравления.
Поэтому важно соблюдать правила гигиены, мыть руки, тщательно обрабатывать пищевые продукты. А медики должны следить за появлением новых опасных видов микробов и разрабатывать средства борьбы с ними.
Использование микроорганизмов в очистке стоков
Микробы активно применяются при очистке сточных вод - как промышленных, так и хозяйственно-бытовых. В аэротенках очистных сооружений специально выращивают колонии полезных бактерий.
Эти микроорганизмы питаются органическими загрязнениями, растворяя их. В результате вода очищается от вредных веществ, становится пригодной для сброса в водоемы или для повторного использования.
Применение наноматериалов
Одно из перспективных направлений - использование наночастиц и наноматериалов. Например, наносеребро обладает бактерицидным действием и добавляется в краски, пластмассы, текстиль.
Углеродные нанотрубки применяются для упрочнения и облегчения конструкций в авиа- и ракетостроении. Они в 100 раз прочнее стали! Первые наноматериалы уже используются, но по-настоящему массовое применение еще впереди.
