История зубной щетки

Как вы думаете, какое изобретение человечества можно считать самым великим? Колесо? Двигатель внутреннего сгорания? Компьютер, мобильный телефон, микроволновую печь? Нет, нет и ещё раз нет. Согласно опросу жителей США, проведённому несколько лет назад исследовательской компанией Taylor Nelson Sofres, величайшим изобретением человечества была названа… обычная зубная щётка.



Человечество начало заботиться о гигиене полости рта очень и очень давно. Проведя экспертизу останков зубов, возраст которых более 1,8 млн лет, археологи установили, что мелкие изогнутые ямочки на них не что иное, как результат воздействия первобытной щётки. Правда, представляла она всего лишь пучок травы, которым древние люди терли зубы. Со временем зубочистки стали не просто предметом гигиены, но и показателем статуса своего владельца — в Древней Индии, Китае, Японии их изготавливали из золота и бронзы.



Самым древним образцом зубной щётки можно назвать деревянную палочку, размочаленную с одного конца и заострённую с другого. Острый конец использовали для удаления волокон пищи, другой разжёвывали зубами, при этом грубые древесные волокна удаляли с зубов налёт. Делали такие «щётки» из специальных пород дерева, содержащих эфирные масла и известных своими дезинфицирующими свойствами. Кстати, в некоторых уголках Земли до сих пор используются такие «первобытные щётки» — например, в Африке их выделывают из веточек деревьев рода сальвадора, а в некоторых американских штатах коренное население использует веточки белого ильма.



Для того чтобы появился более или менее похожий на современную зубную щётку инструмент, потребовались века. Только в 1498 году в Китае придумали прикрепить к ручке из бамбука небольшое количество щетинок сибирского вепря. Правда, использовалась эта щетка «всухую», т. е. без зубной пасты или очищающего порошка. Щетинки выбирали самые твёрдые и прочные — с хребта вепря. Крепили щетинистую головку не параллельно ручке, как мы привыкли, а перпендикулярно, чтобы было удобнее чистить.



Постепенно азиатскую «новинку» начали «экспортировать» и в другие страны мира, дошла мода на чистку зубов и до России. Уже при Иване Грозном бородатые бояре нет-нет да и доставали в конце бурного пира из кармана кафтана «зубную метлу» — деревянную палочку с пучком щетины (рис.1) .





Рис.1 «Зубная метла» была частой спутницей каждого уважающего себя боярина на царских пирах



При Петре I щётку царским указом велено было заменить тряпочкой и щепотью толчёного мела. В деревнях же по-прежнему зубы натирали берёзовым углём, который отлично отбеливал зубы.



В расфранченной Европе зубная щётка поначалу стала изгоем: считалось, что пользоваться этим инструментом неприлично (как мы помним, дамы и господа мытьё тоже не считали чем-то необходимым). Однако к середине XVII века зубная щётка стала завоёвывать позиции, чему способствовало появление книги «Дантист-хирург, или Трактат о зубах» французского дантиста Пьера Фошара. В своём научном труде Фошар раскритиковал бытовавшее тогда мнение, что причиной зубных болезней являются какие-то загадочные «зубные черви». Он выделил 102 разновидности зубных болезней, а также разработал более гуманный метод удаления зубов. Доктор прославился ещё и тем, что он изобрёл вставные зубы, штифтовые зубы, колпачки для зубов с покрытием фарфоровой эмалью, начал использовать примитивные брекет-системы.



Так вот, Фошар утверждал, что зубы нужно чистить обязательно, причём ежедневно. Правда, по его мнению, конский волос, который в Европе использовали для изготовления щетинок для зубных щёток, был слишком мягким и не мог качественно очищать зубы, а свиная щетина, наоборот, сильно травмировала эмаль зубов. Увы, предложить какой-то оптимальный материал для щетины доктор не мог — его рекомендации ограничивались наставлением протирать зубы и дёсны натуральной морской губкой.



Доказательство того, что для зубной щетины нужен революционно новый материал, человечество получило в конце XIX века, когда выдающийся французский микробиолог Луи Пастер выдвинул гипотезу о том, что причиной многих зубных болезней являются микробы и вирусы. А где им комфортнее всего размножаться, как не во влажной среде натуральных щетиной зубных щёток? Как вариант, стоматологи предлагали ежедневно кипятить зубные щётки, тем самым обеззараживая их, но от этой процедуры щетина быстро изнашивалась и щётка приходила в негодность.



Но для того, чтобы сделать зубную щётку полезным для здоровья человека инструментом, потребовалось еще полвека. В 1937 году специалистами американской химической компании Du Pont был изобретён нейлон — синтетический материал, появление которого знаменовало начало новой эры в развитии зубных щёток. Преимущества нейлона перед щетиной или конским волосом очевидны: он лёгок, достаточно прочен, эластичен, влагоустойчив, имеет высокую устойчивость к воздействию многих химических веществ. Нейлоновая щетина сохла гораздо быстрее, поэтому бактерии в ней размножались не так быстро. Правда, нейлон довольно сильно царапал десны и зубы, однако через какое-то время Du Pont удалось это исправить, синтезировав «мягкий» нейлон, который стоматологи наперебой расхваливали своим пациентам.



Как ни странно, взрыв в индустрии гигиены и, в частности, в том, что касалось чистки зубов, произошел во время Второй мировой войны благодаря военным и продолжился в послевоенное время. Дома Европы и Америки буквально наводнились всевозможными средствами гигиены. Бурно развивающиеся технологии применения пластмассы позволяли выпускать щетки самых разных цветов и форм. 



Конец 30-х годов XX века ознаменовался ещё одним важным событием в мире гигиены полости рта — появилась первая электрическая зубная щётка. Правда, попытки создания такого устройства совершались уже давно. Так, ещё в конце XIX века некий доктор Скотт (George A. Scott) изобрёл электрическую щётку и даже запатентовал её в Американском патентном бюро. Однако в отличие от современных устройств та щётка в процессе использования «била» человека током. По мнению изобретателя, электричество могло благотворно повлиять на здоровье зубов.



Более гуманная зубная щётка, работающая от электрической сети, была создана в 1939 году в Швейцарии, но поставить производство на поток и наладить продажи удалось лишь в 1960 году, когда американская фармацевтическая компания Bristol-Myers Squibb выпустила зубную щётку под названием Broxodent. Планировалось, что ею будут пользоваться люди, имеющие проблемы с мелкой моторикой, или те, чьи зубы «украшены» несъёмной ортопедической техникой (проще говоря, брекет-системами). 

В течение последующих сорока лет поэкспериментировать с зубной щёткой не пытался только ленивый. Специалисты утверждают, что в период с 1963 по 1998 год было запатентовано более 3000 моделей зубных щёток. Что с ними только не делали: сначала щётку оснастили встроенным таймером, потом появилась возможность замены чистящих головок, позднее выпустили щётки электровращающие, а затем — возвратно-вращающие щётки. Щетинки щёток начали покрывать постепенно стирающимся пигментом, который напоминал владельцу о необходимости замены щётки. Затем появились щётки с закруглёнными концами щетинок, более безопасные для зубов и дёсен.



Первая настоящая механическая зубная щетка была запатентована в Швейцарии после Второй мировой войны и работала от электрической сети. В 1960 году она появилась и на американском рынке. А в 1961 году компания  General Electric представила первую модель с автономным источником питания. И хотя многим эта вещь показалась излишеством, электрическая зубная щетка очень быстро завоевала популярность. Позднее появились различные её модификации: механическая зубная щетка со встроенным таймером, механическая зубная щетка со сменными чистящими головками и т.д.



В 60-е годы в дополнение к щеткам механическим появляются электро- вращающиеся (Rоtadent, Interplack и т. д.). Они работают, как и ручные щетки, но с повышенной абразией, так как вращаются со средней скоростью 7000 движений в минуту или 58 Hz. Эти щетки становятся на порядок эффективнее ручных, но при чересчур агрессивной чистке могут нанести вред эмали. 

В 90-е годы появляются электрические возвратно-вращающие щетки, также работающие на принципе абразии, большинство из которых существуют на сегодняшнем рынке.



Объединив результаты 29 исследований, в которых участвовало 2547 человек из Северной Америки, Европы и Израиля, американские и британские учёные пришли к выводу, что только один тип электрической зубной щётки - Braun Oral-B, выполняющая вращательно-колебательные движения, действует значительно эффективнее обычной ручной.



Но самый значительный прогресс в более "нежной" очистке зубов был достигнут при разработке звуковых зубных щеток (Braun Oral B-3D, Sоnicart, Panasоnic и др.). Они работают на звуковой частоте, в среднем 30000 движений в минуту или 250 Hz, что позволяет добиваться более глубокой и в то же время "нежной" пенистой очистки. 





В середине 90-х годов в США доктором Робертом Боком была разработана и запатентована двухчастотная ультразвуковая щетка Ultrasоnex. В этой щетке используется совершенно новая технология, основанная на ультразвуке. Щетка движется со скоростью 196 000 000 движений в минуту (или 1 600 000 Hz), которая более чем в 6000 раз выше, чем у звуковых. Помимо ультразвуковой, также применяется "пенистая" звуковая частота - 18 000 движений в минуту. Бактерии, составляющие зубной налет, располагаются цепочками и крепятся к поверхности зуба. Волны терапевтической ультразвуковой частоты 1,6 MHz разрывают эти цепочки даже под десной (на уровне 5 мм) и уничтожают метод крепления бактерий, а звуковая частота 18 000 движений в минуту или 150 Hz, оказывая пенящий эффект, помогает мягко удалять этот налет.



12-недельное исследование "двойным слепым" методом в Стоматологическом институте Кейс Вестерн, США, у 2-х групп пациентов (1 группа - использование щетки с ультразвуковой частотой, 2-я - без ультразвука), показали, что Ultrasоnex с ультразвуком была на 200% эффективнее при снятии ночного зубного налета, на 230% - при лечении гингивита, на 450% эффективнее уменьшала кровоточивость десен. 



Еще одно отличительное свойство современной зубной щетки - закругленная щетина. На протяжении многих лет стоматологи рекомендовали прямые стандартные зубные щетки только из-за того, что отсутствовали технологии, позволявшие закруглять каждый волосок. Круглая же щетина наименее травматична для тканей полости рта. Современные методы производства позволяют создавать зубные щетки самых различных форм, размеров и моделей. 



Дизайнерская и маркетинговая мысль не оставила нетронутым ни один сантиметр этого инструмента, начиная от удобной, нескользящей ручки, согнутой, плавающей и т.д. головки до щетины всевозможных форм и функционального назначения. 



Так, например, дантист из Глазго Глен Хивенор на досуге изобретает эргономичные рукоятки. В его активе уже имеются ручки для сковородок, расчесок, садового инструмента и разводного ключа, детской коляски и безопасной бритвы. Но мечтой зубного врача всегда была, конечно же, идеальная рукоятка для зубной щетки. По мнению Глена, мы чистим зубы неправильно, так как нам просто неудобно делать это самым эффективным способом. Но ни одно изобретение не давалось ему с таким трудом, как зубная щетка. Остаться без основной работы врач не боялся, поэтому потратил четыре года и немало собственных сбережений на проектирование и испытания эргономичной щетки. Теперь опытный образец рукоятки наконец готов, но нуждается в дальнейшей доработке. Чтобы поощрить дантиста-конструктора, Национальная группа поддержки ученых, изобретателей и художников наградила его грантом в 75 000 фунтов стерлингов.



Развитие электрических зубных щёток активно продолжается и сейчас. Не успели мы как следует научиться ими пользоваться (в Украине и России эти устройства появились 15 лет назад) , как была изобретена зубная электрическая щётка, а чуть позже появилась ультразвуковая щётка, которая разрывает цепочки бактерий даже на 5 мм под десной. Недавно в Японии представили щётку, которая подключается к компьютеру через USB-порт. Куда чудо-технологии заведут нас завтра — покажет время…



Наиболее экзотические варианты зубных щеток:



 - Ионизированная щетка, действие которой основано на взаимодействии разнополярных зарядов 





 - Щетка Dentrust 3-sided с двумя головками, позволяющая чистить зуб с трех сторон сразу 







 - B-Fresh Tооthbrush w/ Tооthpaste — зубная щётка для путешественников, для компактности объединённая с тюбиком пасты 







 - Удивительный гибрид между игрушечным автомобилем и щёткой











 - Концепт-щётка с одноразовой щетинистой головкой от Bоuld Design 









Исследовательская компания Taylоr Nelsоn Sоfres (TNS) занимается изучением общественного мнения по заказу легендарного Массачусетского технологического института (MIT) в рамках программы по пропаганде инноваций (Lemelsоn-MIT Prоgram). Последний опрос проводился в США в ноябре 2002 года. Чтобы оценить значение зубной щётки для человечества, её включили в список жизненно необходимых человеку изобретений. И кто бы мог подумать! Зубная щётка обогнала автомобиль, компьютер и мобильный телефон. 

Осталось лишь поставить щётке памятник! Что, кстати, и было сделано. Памятник зубной щётке был установлен в 1983 году в немецком городке Крефельд (Krefeld). Автор - инженер Дженнингс (J. Rоbert Jennings). Размеры 6 x 2,8 x 0,2 метра. Материал - сталь и литое железо окрашенные полиуретановой эмалью.



Хронологическая таблица



Год

Кто изобрел?

Что изобрел?

Вследствие чего произошло изобретение

1498 г.

В Китае

Появился 1-ый более ли менее похожий на зубную щетку инструмент.

Вследствие возрастающей потребности человечества заботиться о гигиене полости рта

Середина XVII в. 

Французский дантист Пьер Фошар

Написал книгу «Дантист-хирург или трактат о зубах»

Данной книгой привлек внимание в необходимости изобретения новых материалов для изготовления зубных щеток.



Конец ХVIIІ в.

Французский микробиолог Луи Пастер

Выдвинул гипотезу о использовании для изготовления зубных щеток не натуральных материалов.

Связано с развитием технологий синтетических материалов.





1937 г.

Специалисты американской химической компании    Du Pont

Изобретен нейлон, что стало революцией в изготовлении зубных щеток.

Развитие химической промышленности, появление новых синтетических материалов



1938 г. 









Конец

ХІХ в. 



Американские и европейские специалисты





Доктор Скот, Америка

Выпуск зубных щеток самых  разных форм и цветов





Изобрел и запатентовал 1-ую электрическую зубную щетку 

Бурно развивающиеся технологии применения пластмассы





Развитие электроники





1939 г.

Швейцарские специалисты

Разработана зубная щетка работающая от электрической  сети.

Вследствие растущего спроса на эл. зубные щетки, которые в то время были рассчитаны на людей имеющих проблемы с моторикой и пользующихся ортопедической техникой

1961 г.

Компания General Electric

1-ая модель зубной щетки с автономным источником питания.



Развитие электроники







1960-е гг.

Фирмы Rotadent, Interplack

Появление электро-вращающихся зубных щеток 

Вследствие необходимости щеток с повышенной абразией



1990-е гг.

Фирмы Oral-B, Panasonic,Sonicart.

Появление звуковых зубных щеток

Развитие звуковых технологий

Середина 1990-х гг.

Роберт Бок, США

Разработана и запатентована двухчастотная ультразвуковая щетка.

Вследствие разработки новых технологий, основанных на ультразвуке.



XXI в.

Японские специалисты

Изобретена зубная щетка с подключением к компьютеру через USB-порт

Развитие микротехнологий и компьютерных технологий