【ウイルスの大きさ】比較でわかる【マスク、細菌、nm? μm? 顕微鏡】

目に見える物の大きさには限界がありますよね。
人間はだいたい100ミクロン(=0.1ミリ)
まで見えると言われています。

ウイルスや細菌、花粉などは
どのくらいの大きさなのでしょうか。
市販の不織布マスクの網目の大きさは5ミクロンくらい。
ちゃんとトラップ(捕捉)できるのでしょうか。

13年以上、電子顕微鏡を使って研究をする
専門家として、わかりやすく図で解説します。
それでは、よろしくお願いします。

ナノってなに？

長さの単位メートル(m)や重さの単位グラム(g)の前に
キロ(k)を付けると1000倍、ミリ(m)を付けると1000分の1になります。
これらは普段から使う言葉ですよね。

これと同じようにマイクロ(μ)やナノ(n)があります。
1μmは1000分の1ミリ
つまり100万分の1メートル。
1nmはそのさらに1000分の1、
つまり10億分の1メートルです。

ちょっと数字だけだとわかりにくいので、
図で見てみましょう。

富士山の高さの
約1000分の1がバスケゴールの高さです。
その1000分の1が米粒の大きさ、
さらに1000分の1がカビの胞子の大きさ。

ナノの世界は、そのさらに1000分の1にあります。

人間がふだん見たり触ったりしているのは、
せいぜいミリの世界です。

目に見える限界は100ミクロン(=0.1mm)
と言われています。
それ以下のミクロの世界を見ることはできません。

それより小さい物を見るには顕微鏡を使います。
顕微鏡にも色々あって、学校で使うものは光学顕微鏡です。

虫メガネのようなレンズをたくさん使って、
小さい物を拡大して観察する装置です。
ミクロンの世界を観察することができます。

2014年のノーベル化学賞は、
光学顕微鏡の性能を各段に向上させたことでした。

ナノの世界をみる現代最強のツールは電子顕微鏡です。
電子顕微鏡もレンズをたくさん使って、
小さい物を拡大して観察する装置です。

光学顕微鏡が目に見える光(可視光)を使ってみるのに対して、
電子顕微鏡では電子線というさらに細かいビームで観察します。
なので、光学顕微鏡より1000倍以上も小さいものを見ることができます。

高さ2.5mくらいある、大きな顕微鏡です。
一番大きなものだと高さ14mくらいあります。

電子顕微鏡の開発者は1986年にノーベル物理学賞をとっています。
2017年のノーベル化学賞は電子顕微鏡の新しい観察技術の開発でした。

実際にナノの世界のものを並べてみましょう。
細菌はミクロンなので、光学顕微鏡でみれます。
ウイルスはその10分の1、100ナノメートルなので、
電子顕微鏡でないとみれません。

市販の不織布マスクの穴の大きさは5μm程度だそうです。
花粉は10μmなのでブロックできそうですが、
細菌やウイルスはそれより小さいので、
マスクを通過してくることもありそうです。

ただ、マスクをしているとツバの飛沫が出ていくことを
防げるのと、顔を触る頻度が減るので、
一定の効果はあると思います。

医療用だと100nmの粒子を99%捕集する
マスクもあるそうです。

ウイルスや細菌、花粉などのサイズを比較しながら、
ナノの世界のスケール感について、図解しました。
また、顕微鏡の種類を紹介しました。

光学顕微鏡は光を使って観察するので、
カラーで見れるという特徴もあります。
電子顕微鏡はシロクロしかありません。
ウイルスの写真に色が付いているのは、
科学者が研究成果に、あるいはメディアが報道に、
インパクトを与えたいときかも知れません。

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最後までご覧いただき、
ありがとうございました。