Замечательные свойства плесени были открыты Александром Флемингом. С юности Флеминг мечтал найти вещество, которое могло бы уничтожить болезнетворных бактерий, и упорно занимался микробиологией. Лаборатория Флеминга помещалась в маленькой комнате отдела патологии одного из крупных лондонских госпиталей. В этой комнате всегда было душно, тесно и беспорядочно.
Чтобы спастись от духоты Флеминг занимался исследованием стафилококков. Но, не закончив работы, этот врач ушёл из отдела. Старые чашки с посевами колоний микробов ещё стояли на полках лаборатории – уборку своей комнаты Флеминг всегда считал пустой тратой времени.
Однажды, решив писать статью о стафилококках, Флеминг заглянул в эти чашки и обнаружил, что многие из находившихся там культур покрыла плесень. Это, впрочем, было не удивительно – очевидно, споры плесени занесло в лабораторию через окна. Удивительным было другое: когда Флеминг стал исследовать культуру, то во многих чашках не оказалось и следа стафилококков – там была только плесень и прозрачные, похожие на росу капли. Неужели обычная плесень уничтожила всех болезнетворных микробов?
Флеминг решил проверить свою догадку и поместил немного плесени в пробирку с питательным бульоном. Когда грибок развился, он поселил в ту чашку различные бактерии и поставил её в термостат. Исследовав затем питательную среду, Флеминг обнаружил, что между плесенью и колониями бактерий образовались светлые и прозрачные пятна – плесень как бы стесняла микробов, не давая им расти около себя.
Тогда Флеминг решил сделать более масштабный опыт: пересадил грибок в большой сосуд и стал наблюдать за его развитием. Вскоре поверхность сосуда покрылась «войлоком» — разросшимся и сбившимися в тесноте грибком.
«Войлок» несколько раз менял свой цвет: сначала он был белым, потом зелёным, потом чёрным. Менял цвет и питательный бульон – из прозрачного он превратился в жёлтый. «Очевидно, плесень выделяет в е окружающую среду какие-то вещества», — подумал Флеминг и решил проверить, обладают ли они вредными для бактерий свойствами. Новый опыт показал, что жёлтая жидкость разрушает те же микроорганизмы, которые разрушала и сама плесень. Причём жидкость обладала чрезвычайно большой активностью – Флеминг разводил её в двадцать раз, а раствор всё равно остался губительным для болезнетворных бактерий. Флеминг понял, что стоит на пороге важного открытия. Он забросил все дела, прекратил другие исследования.
Плесневый грибок пенициллиум нотатум отныне целиком поглотил его внимание. Для дальнейших экспериментов Флемингу понадобились галлоны плесневелого бульона – он изучал, на какой день роста, при какой температуре и на какой питательной среде действие таинственного жёлтого вещества окажется наиболее эффективным для уничтожения микробов. В то же время выяснилось, что сама плесень оказалась безвредным для животных. В пробирке разведённое жёлтое вещество – продукт, выделяемый плесенью, — задерживало рост стафилококков, но не нарушало функций лейкоцитов крови. Флеминг назвал это вещество пенициллином.
С этих пор он постоянно думал над важным вопросом: как выделить действующее активное вещество из плесневелого бульона? Увы, это оказалось чрезвычайно сложным делом. Для того, чтобы превратить пенициллин в лекарственный препарат, его необходимо было связать с каким-нибудь веществом, растворимым в воде, но таким образом, чтобы, будучи очищенным, он не терял своих удивительных свойств. Долгое время эта задача казалась неразрешимой – пенициллин быстро разрушался в кислой среде (поэтому его нельзя было принимать внутрь) и очень недолго сохранятся в щелочной, он легко переходил в эфир и если его не ставили на лёд, разрушался и в нём. Только после многих опытов жидкость, выделенную грибком, удалось отфильтровать и растворить в специальном органическом растворителе, в котором не растворялись соли калия, хорошо растворимые в воде. После воздействия ацетата калия в осадок выпали белые кристаллы калийной соли пенициллина.
Проделав множество манипуляций, получилась слизистая масса, которая превратилась в коричневый порошок. Первые же опыты с ним имели потрясающий эффект: даже маленькая гранула пенициллина, разведённая в пропорции один на миллион, обладала мощным бактерицидным свойствам – помещённые в эту среду смертоносные кокки гибли через несколько минут.
Действие пенициллина всесторонне исследовали на белых мышах. Их заражали стафилококками в дозах более чем смертельных. Половине из них ввели пенициллин, и все эти мыши остались живы. в 1942 году пенициллин опробовали на больном, который умирал от менингита. Очень скоро то поправился. Известие об этом произвело большое впечатление. Однако наладить производство нового препарата в воюющей Англии не удалось. В 1943 году в США удалось наладить промышленное производство пенициллина.
В 1945 году Флемингу и его коллегам Флери и Чейну за их выдающееся открытие была присуждена Нобелевская премия. Пенициллин вылечивал даже самых тяжёлых больных, уже болевших заражением крови или воспалением лёгких.
В дальнейшем семья антибиотиков стала быстро расширяться. Уже в 1942 году Гаузе выделил грамицидин, а в 1944 году американец украинского происхождения Ваксман получил стрептомицин.
Началась эра антибиотиков, благодаря которым в последующие годы сохранили жизни миллионам людей. Любопытно, что пенициллин так и остался незапентованным. Те, кто его открыли и создали, отказались получать патенты – они считали, что вещество, которое может принести такую пользу человечеству, не должно служить источником дохода.
Список литературы:
• Рыжов К.В. 100 великих изобретений – М.: Вече, 2000. – 528 с. (100 великих)
• Леоник, Оксана Ярославовна. Большая энциклопедия юного изобретателя / О. Я. Леоник.-Москва: Издательство АСТ, 2016. – 224 с.: ил. – (Знай и умей)
• Я познаю мир. Медицина: энцикл./авт.сост. Н. Ю. Буянова
• Большая Российская энциклопедия: В 35 т.
110 лет со времени изобретения первого ранцевого парашюта Г.Е. Котельниковым (1911).
О приспособлениях для безопасного спуска с высоты люди задумались ещё до того, как им удалось покорить небо. Первый проект такого спасательного средства в конце XV века предложил Леонардо да Винчи. Изобратённый им на эскизе человек планировал с пирамидальным четырёхгранным куполом.
Ещё одну версию парашюта в 1617 г. нарисовал Фауст Веранцио.
Практическое освоение парашютов началось в XVIII в Луи Себастьян Ленорман практиковал спуск с высоты с помощью модифицированных дождевых зонтов с небольших высот. Постепенно французский механик перешёл к более серьёзным испытаниям, кульминация которых состоялась 26 декабря 1783 г. В этот день Ленорман сиганул с башни обсерватории в Монпелье, доверив свою жизнь куску материи, имевшему конусообразную форму.
Чтобы уменьшить воздухопроницаемость, полотно было оклеено изнутри бумагой, а в его нижней кромке находилась вшитая толстая верёвка, от которой спускались подвесные тросы, удерживающие сплетённое из ивовых прутьев сиденье. Изобретение получило название «парашют», образованное от французских слов para – «предотвратить» и chute – «падение».
Когда в небо отправились первые воздухоплаватели, возникла идея использовать устройство для спасения человеческих жизней в случае аварии. 22 октября 1797 г. в парижском парке Монсо эту задумку воплотил Жак Гарнерен. Он спрыгнул с высоты 600 м с помощью парашюта изначально подвешенного к корзине воздушного шара.
Появление самолётов потребовало, чтобы аналогичной конструкцией был оснащён каждый лётчик. В 1911 г. русский изобретатель Глеб Евгеньевич Котельников (1872-1944) впервые уложил парашют из шёлковой ткани в ранец и разработал систему его ручного раскрытия.
Это изобретение называлось – парашют РК-1 (русский, конструкция Котельникова, 1-я модель). Поначалу Котельников хотел спрятать парашют в шлеме авиатора, но нужное количество ткани в нём попросту не уместилось. Тогда возникла мысль задействовать солдатский ранец. РК-1 успешно прошёл испытания, но был отклонён военным ведомством России. Парашют имел круглую форму, укладывался в металлический ранец и с помощью подвесной системы крепился на спине лётчика. На дне ранца под куполом располагались пружины, которые выбрасывали купол в поток, после того как прыгающий выдёргивал вытяжное кольцо. Только в 1914, во время 1-й мировой войны, парашют Котельникова был использован для снаряжения лётчиков, летавших на бомбардировщиках «Илья Муромец». В дальнейшем Глеб Евгеньевич значительно усовершенствовал конструкцию парашюта, создав новые модели, в т.ч. с полумягким ранцем РК-2 (на его дне появились соты для укладки в них строп), РК-3 и ряд грузовых парашютов, которые были приняты на вооружение советских ВВС.
Через четверть века братья Доронины сделали раскрытие парашюта автоматическим. После этого парашютисты смогли совершить прыжки с любых высот и практически при любых погодных условиях.
Источники: Леоник О.Я. Большая энциклопедия юного изобретателя. –М.: Изд-во АСТ, 2016. – 224 с.: ил. – (Знай и умей). –С. 194-195. Большая Российская энциклопедия: В 30 т. Т. 15. Конго – Крещение. – М.: БРЭ, 2010. – 767 с.: ил.: карт. – С. 505.
Фотографии из открытых источников.
День изобретателя и рационализатора отмечается в России ежегодно в последнюю субботу июня, в 2021 году это дата – 26 июня.По предложению Академии наук СССР в конце 1950-х годов был введен День изобретателя и рационализатора. Первоначально этот день представлял собой советское подобие присуждения Нобелевской премии. 25 июня Академия наук рассматривала все рационализаторские предложения, выдвинутые за прошедший год, отбирала лучшие и награждала их авторов.
С тех пор этот праздник отмечается ежегодно в честь великих изобретателей- соотечественников. Немало всего изобретенного в нашей стране повлияло на развитие человечества: паровая машина, радиоприемник, телеграф и многое другое. Были открыты важные технологические процессы, благодаря которым развивался прогресс. Имена изобретателей навсегда вписаны в историю страны и мира, а имя механика Ивана Кулибина давно стало нарицательным.
Традиции праздника.
Зачастую, традиции праздника стараются соблюдать, поэтому специальная комиссия при РАН, которая выбирает наиболее значимые и выдающиеся изобретения и рационализаторские предложения, в этот день представляет их широкой публике. Авторам помогают получить патент на их изобретения и преодолеть трудности в оформлении. С этой целью и отбираются самые интересные разработки за прошедший год.
В этот день проходят многочисленные награждения и отмечаются особо важные изобретения, устраиваются торжественные мероприятия, профессиональные конкурсы.
Великие изобретатели и их изобретения.
Леонардо да Винчи (1452- 1519 гг.)
Историки техники насчитывают сотни изобретений Леонардо, рассеянных по его тетрадям в виде чертежей, иногда с короткими выразительными ремарками, но часто без единого слова пояснения. Часто чертежи повторяются, уже описанные приспособления модифицируются и совершенствуются, причем подчас это происходит через многие годы, что свидетельствует о серьезном отношении конструктора, а не о переменчивых капризах художника.
Некоторые наиболее известные изобретения Леонардо: приспособления для преобразования и передачи движения; простые и переплетенные ременные передачи; различного вида сцепления; роликовые опоры для уменьшения трения; двойное соединение, называемое теперь «кардановым» и применяемое в автомобилях; различные станки (например, точный станок для автоматического нанесения насечки или молотобойная машина для формовки слитков золота); механический ткацкий станок и прядильная машина для шерсти; боевые машины для ведения войны; различные замысловатые музыкальные инструменты. Далеко опередил своё время, проектируя и изобретая машины и сооружения, не получившие воплощения при жизни.
Ему принадлежат идеи «птицелёта»,вертолёта и парашюта, землеройной машины и ткацкого станка, проекты конюшни с механической подачей кормов и моста через пролив Босфор.
Архимед Сиракузский (287 до н.э. — 212 до н.э.)
Признан одним из величайших математиков всех времен. Он был близок к точному расчету значения числа Пи, выяснил, как определить площадь под дугой параболы.
Кроме того, он изобрел множество машин, в том числе осадные орудия и, возможно, даже устройство, которое было способно поджечь римские суда с помощью зеркала, сосредотачивая солнечный свет на парусах.
Немало важно, что он сделал все это более 2000 лет назад, без помощи компьютеров или технологий, доступных сегодня многим изобретателям. Кроме того, он приобрел большую часть своих знаний экспериментально, на собственном опыте.
Михаил Васильевич Ломоносов (1711–1765 гг.)
Его изобретением считается аэродинамическая машина, с помощью которой в воздух поднимались метеорологические приборы.
Также Ломоносову причисляют создание прообраза современного самолета. Кроме этого, это один из самых великих физиков и химиков своего времени. Интересы и деятельность ученого были разносторонни и обширны. Он увлекался астрономией, географией, геологией, историей, филологией и прочими науками.
Константин Степанович Циолковский (1857- 1935 гг.)
Вклад, который внёс в обоснование возможности космических полётов наш соотечественник, неоспорим и признан во всём мире.
Именно он считается основоположником теоретической космонавтики и аэродинамики. Циолковский является изобретателем аэродинамической трубы.
В конце 19 столетия ему удалось создать конструкцию аэроплана с металлическим каркасом, но построить аппарат удалось только через два десятка лет. Кроме этого Циолковский был творческим человеком, создавший ряд художественных произведений.
Бенджамин Франклин (1706–1790 гг.)
Среди всех открытий этого гениального человека можно выделить создание громоотвода, печи Франклина, стеклянной гармоники и др.
Его вкладом в медицину является изобретение гибкого мочевого катетера. Ни одно из открытий Франклина, так и не было запатентовано им. Ученый придерживался взглядов, что любое из изобретений должно быть открыто безвозмездно.
Александр Грэм (Грейам) Белл (1847-1922 гг.)
Один из великих умов смог создать телефон, что стало результатом его работы с глухими пациентами. Аудиометр также является “детищем” Белла.
Кроме этого, ему принадлежат такие человеческие творения, как металлоискатель и один из первых аэропланов. Впоследствии изобретатель создал институт им. Вольта, где производилось усовершенствование телефонии, электрической связи и фонографа. Открыть институт удалось на вырученные средства от создания телефонной фирмы. Также им создан фонд National Geographic.
Александр Флеминг (1881–1955 гг.)
Известен за открытие первого в мире широко эффективного антибиотического вещества — пенициллин.
Мировая война обнажила уязвимые места медицинской науки: большое количество солдат с инфицированным ранами погибали, даже если проводилась их полная хирургическая обработка. А ведь эти крепкие и здоровые люди могли бы поправиться и вновь участвовать в боевых действиях, если бы имелся более эффективный способ оказать им помощь. Одновременно с лечением солдат, Флеминг стал искать лекарства, которые могли бы убивать бактерии. Он провел множество опытов, не увенчавшихся успехом. Однако, в один прекрасный день, на чашку, на которой находились микроорганизмы в питательной среде, упал кусок плесневелого хлеба. Ученый обратил внимание, что в месте контакта все бактерии исчезли. Этот факт его чрезвычайно заинтересовал.
В результате после многочисленных экспериментов он смог выделить в чистом виде вещество, которое назвал пенициллин. Однако применить его на практике он не смог: оно было очень нестойким. И, тем не менее, Флеминг доказал, что оно разрушает большое количество самых распространенных микроорганизмов.
Источники: • Рыжов, Константин Владиславович. Сто великих изобретений / К. В. Рыжов. — М. : Вече, 2000. — 528 с. : ил.; 22 см. — (100 великих • Я познаю мир. : Дет. энцикл. / Ал. А. Леонович. — М. : АСТ, 1999. — 509, [1] с. : ил., портр.; 21 см.;
Фаренгейт Даниель Габриель (24.05.1686, Данциг, ныне Гданьск – 16.09.1736, Гаага), немецкий физик, член Лондонского королевского общества (1724).
Даниель Габриель выходец из купеческой семьи. Изучал физику в Германии, Великобритании и Нидерландах. Исследовал зависимость температуры кипения воды.
Изготавливал точные измерительные приборы: спиртовой (1709) и ртутный (1714) термометры, ареометр (прибор для измерения плотности жидкостей и твёрдых тел), гипсотермометр (прибор для измерения атмосферного давления по температуре кипящей жидкости), альтиметр (высотоме́р) и др.
Именно Фаренгейт в 1723 году предложил температурную шкалу, в которой интервал между температурами кипения и замерзания воды был разбит на 180 градусов.
В его шкале минимальные 0 градусов – температура смеси льда, воды, солей аммония и морской соли, 32 градуса – температура таяния льда (замерзания воды), определённая по воде с плавающими льдинками, и максимальные 96 градусов – температура тела здорового человека. Эта шкала использовалась в англоязычных странах до 1970-х гг. и применяется в США до сих пор.
Источники: Большая Российская энциклопедия: В 35 т. – Т.33. Уланд – Хватцев. – М.: БРЭ, 2017. Большая энциклопедия юного изобретателя/ О.Я. Леоник. – М.: Изд-во АСТ, 2016.
27 апреля 2021 исполнилось 230 лет Сэмюэлю Морзе, изобретатель и художник, автор аппарата Морзе (электромагнитного пишущего телеграфа) и азбуки Морзе, основного телеграфного языка в мире – «морзянки».
Сэмюэль Финли Бриз Морзе был великим американским учёным. Этот факт тем более удивителен, что в начале своего жизненного пути будущий изобретатель был – ни за что не догадаетесь – художником! Как мог живописец создать изобретение, совершившее революцию в человеческом сознании, способствовавшее началу века электричества?
С самого детства юный Сэмуэль любил рисовать. Часто эта страсть оказывала ему плохую услугу, поскольку основой для рисунков Морзе служила не только бумага, но и школьная мебель. Однако наравне с рисованием юный художник проявлял любовь и к научным занятиям. Несмотря на то, что Сэмуэль Морзе получил образование и профессию живописца, заинтересованность наукой не проходила. Особенно привлекали его внимание электрические опыты. Уже в 19 лет в голове будущего изобретателя зародилась идея телеграфа. Как сделать видимым электричество? Как с его помощью передать людям информацию на расстоянии? Эти вопросы не оставляли Морзе. Нельзя сказать, что он стал изобретателем телеграфа: уже существовал оптический телеграф К. Шаппа, электрохимический телеграф С. Т. Земеринга, электромагнитный телеграф П. Л. Шиллинга – русского изобретателя, но все они были очень сложны в использовании, так как сообщения не фиксировались на бумаге. Получателю сообщения приходилось постоянно следить за колебаниями стрелок и переводить эти сигналы в слова. Пропустил движение – не получил информацию. Да и сами сигналы были достаточно сложными. Требовалась универсальная и простая в использовании азбука. Именно её и создал в 1832 году Сэмуэль Морзе.
Его код представлял собой набор комбинаций точек и тире. Каждой комбинации соответствовала своя буква, цифра или знак препинания. Вскоре этот код был адаптирован для русского алфавита.
В одно время с изобретением универсального кода, Сэмуэль Морзе совершенствует и сам телеграф.
Изобретатель находился тогда в ужасном финансовом состоянии: заказов ему как художнику делали всё меньше, прожить на копейки от частных уроков представлялось совсем сложным. Денег не хватало на еду, не говоря уже о полноценных опытах, которые требовали определённых затрат. Вдобавок ко всему, его изобретением никто не интересовался. Демонстрации своего устройства в университетах вызывали только лишь улыбку: никто не верил в будущее аппарата. Но, несмотря на все трудности, Сэмуэль Морзе верил в свою работу до последнего. Наконец, зимой 1843 года в Вашингтоне ему предоставили необходимую сумму для постройки телеграфной линии между Балтимором и Вашингтоном. Общественность была против: людям казалось, что правительство впустую тратит деньги. Но после того как первые сообщения полетели из одного американского города в другой, сомнения рассеялись мгновенно. Началась эра телеграфа…
Позже была протянута телеграфная линия, соединяющая Вашингтон и Балтимор. В день открытия Морзе напечатал на своем изобретении цитату из библии «Чудны дела твои, Господи!». Следующие годы жизни Морзе были потрачены на борьбу за авторские права, которые длились больше десяти лет. Самюэль Морзе смог доказать, что автором изобретения является он. Со временем Морзе разбогател, потому что телеграфные провода распространились по всему миру. Благодаря доходам Морзе приобрел недалеко от Нью-Йорка имение, его старость прошла в окружении жены, детей, внуков. Он занимался благотворительностью, оказывал финансовую поддержку школам, вузам, церковным общинам. Умер Самюэль Морзе 2 апреля 1872 года возрасте 80-ти лет.
Информация из открытых источников.