Mikroskopets betydelse för människan

Hur hade världen sett ut om mikroskopet inte uppfunnits i det primitiva utformande det gjorde? Om vi inte hade haft ambitiösa och nyfikna vetenskapsmän i vår historia? En fråga som är svår att besvara, eftersom majoriteten av objekten vi har omkring oss varje dag aldrig hade kunnat utvecklas. Till exempel:

  • Smartphones
  • Rymdforskning
  • Solpaneler
  • Elektroteknik
  • Datorchip
  • Kriminalteknik
  • Solglasögon
  • Läkemedel
  • Batterier
  • Materialvetenskap
  • Internet
  • Bank- och kreditkort
  • Arkeologi

Ovan är bara några få exempel på vad som hade saknats i världen om mikroskop aldrig uppfunnits. I tillägg har vi en bred skara ekologiskt hållbara alternativ till energikällor, samt till teknologi och inom industriella områden.

Mikroskopets effekt på vår vardag

Sedan mikroskopets tidiga historia har det gett oss en världsbild som är större än vad människan på något annat sätt hade kunnat utveckla – tack vare grundläggande upptäckter som celler, bakterier, virus och dylikt, kan det vara svårt att inse dess effekt på helt vanliga objekt i ens omgivning.

Bortsett från de biologiska framsteg som skett med mikroskopet har även en ofattbar mängd teknologiska framsteg skett. Allt från lågenergilampor till den dator eller smartphone du läser detta ifrån hade inte existerat utan mikroskopet.

Ett liv utan mikroteknik – omöjligt att tänka sig?

Mikroteknik är föregångaren till dagens ännu mer avancerade nanoteknik som vi skriver mer om nedan. Mikroteknik är en teknik som ofta framställs genom mikrolitografi, och har varit vad söm möjliggjort flera produkter inom flödeskunskap, elektronik och maskineri. Arbetar med mikrometermått (en miljondel av en meter).

Ett av mikroteknikens största framsteg hittar du inom elektronik, där ett flertal mikroskopiska transistorer monterades på ett enda chip varav mikroelektroniska kretsar inkluderades i samma process. Detta upptäcktes redan kring 1960-talet och var den milstolpe inom modern elektronik som banade väg för vad vi kallar Informationsåldern; då kostnaden för elektronik sjönk medan prestanda, funktionalitet och pålitlighet ökade.

Mikromekaniska enheter går att hitta i fler former, exempelvis i krockkuddar, skrivare, blodtrycksmonitorer, etc. Dess mest framgångrika bidrag är dock den integrerade kretsen, känt som chip, där alla komponenter tillverkats tillsammans i stället för var för sig.

Sedan mikroteknik är beroende av att arbeta med såpass minimala mått är det en självklarhet att det inte varit möjligt utan mikroskop.

Nanoteknik tar över traditionella material

En av de viktigaste teknikerna som banat vägen för den rapida utveckling vi ser inom en stor del industrier idag och faktiskt de senaste åren är baserat på nanoteknik. Prefixet ’nano’ betyder miljarddel (i detta sammanhang; en miljarddel av en meter) medan nanoteknik är även känt som ’atomslöjd’. Det ger en ganska tydlig bild av vad begreppet innefattar. Och vad är det vi har att tacka för nanoteknik? Sveptunnelmikroskopet.

Vad som sker inom nanoteknik och -vetenskap är studier, manipulationer och ihopbyggning av materia på atomär nivå. Tjockleken på objekten är aldrig mindre än en nanometer eller större än 100 nanometer.

Redan idag används det oräknerliga magnetiska nanopartiklar och partiklar av titandioxid för att användas i hårddiskar och bandmedia till exempel. Nanoteknik är även vad som gör att viss typ av fasadfärg alltid hålls ren – bra för både människa och miljö.

Solcellsanläggning i Nevada, USA som sträcker sig över 74 hektar land och genererar 30 Gigawattimmar per år.

Solcellsanläggning i Nevada, USA som sträcker sig över 74 hektar land och genererar 30 Gigawattimmar per år.

När vi dessutom rör på ämnet miljö kan vi utveckla mikroskopets bidrag till en mer hållbar utveckling på den fronten. Solceller är ett strålande exempel på en energiteknik som traditionellt känts dyr, ineffektiv och marginellt lönsam, trots dess positiva attribut som miljövänlighet. Med nanoteknik kommer solceller att få ett enormt lyft, i och med att tekniken kommer kosta mindre att göra och erbjuda en mer kostnadseffektivt energikälla än de mindre miljövänliga alternativen gör.

Materialvetenskap

både dåtiden, nutiden och framtiden

Nanoteknik är redan här och kommer med all sannolikhet kommer vara en ännu större industriell faktor inom IT, bioteknik, ekonomisk hållbarhet, etc. inom kort. Dock hade nanotekniken inte kunnat existera utan materialvetenskap.

För att kunna förstå bland annat mikro- och atomstruktur i ett material används både optiska- och elektronmikroskop. När materialet undersöks tittar man främst på dess mekaniska, kemiska, elektriska, optiska, magnetiska och värmeegenskaper. Genom att studera befintliga material kan man sedan manipulera dess egenskaper, till exempel göra det starkare samtidigt som man gör det mer flexibelt.

Allt som vi ser idag är gjort med materialvetenskap (och mikroskop), från bilar, BluRay-skivor, golfbollar och biomedicinska tillbehör.

Även om primitiva former av materialvetenskap funnits sedan stenåldern (där sten manipulerades från sitt ursprungliga stadie genom att slipas till ett verktyg) så hade vi inte haft majoriteten av ”saker” vi har idag utan mikroskopets hjälp.

Även inom kriminalteknik hittar du mikroskop

Skulle mikroskopet raderas från historien hade även möjligheten att på djupet undersöka en brottplats försvunnit. CSI hade dessutom varit en väldigt tråkigt TV-serie.

Flera aspekter av kriminaltekniken använder sig av mikroskop, bland annat för bevisspårning där du kan finna både stereo-, sveptunnel- och jämförelsemikroskop. Dessa används beroende på vad för material som analyseras. Vad du söker är vanligtvis någonting som inte borde vara där, till exempel kemikalierester, olja, sulfur eller annat som indikerar att en olycka eller ett brottsdåd inträffat.

Tänk större!

Människan är girig efter kunskap och har en ofantlig vilja att veta allt om sin miljö. Medan man kan se universum i ett mikroskop enligt vissa, så är det mer än ett poetiskt uttryck. Med hjälp av mikroskopets moderna historia har delar av rymden som omger oss blivit utforskad. Prov från andra himlakroppar har studerats med hjälp av mikroskop, och vi har sakta format oss en bild av vad som finns därute.

I tillägg hade teleskopet inte varit en realitet idag om mikroskopets användande av dubbla linser inte förkommit. Vi hade inte varit medvetna om den fascinerande rymden som än idag förbryllar människan med sin gränslösa storlek.

Hubble-teleskopet som tagit bilden nedan hade från början en spegel som led av sfärisk abberation. Med kunskaperna människan fått från att arbeta med linser inom mikroskopin var detta lyckligtvis ett problem med en lösning, och det var möjligt att ge teleskopet den oerhört imponerande kapacitet det har idag.

nebula

Författare:

Niclas älskar att titta på löjligt små saker i mikroskop, och spelar gärna en runda schack. Jobbar till vardags som webbutvecklare av bokningssystem på TimeCenter.