Nanometr (nm) to jednostka długości w systemie metrycznym, równa jedna miliardowa miernika (1 x 10-9 m). Wiele osób słyszało o tym wcześniej - często wiąże się to z nanotechnologią i tworzeniem lub badaniem bardzo małych rzeczy. Nanometr jest oczywiście mniejszy niż metr, ale może zastanawiasz się, jak mały? Albo, jakie rodzaje zawodów lub rzeczywistych produktów działają w skali nanoskopowej?
Lub, w jaki sposób odnosi się do innych metrycznych pomiarów długości?
Jak mały jest nanometr?
Pomiary metryczne są oparte na mierniku. Sprawdź dowolną linijkę lub taśmę pomiarową, a zobaczysz ponumerowane oznaczenia na metry, centymetry i milimetry. Dzięki mechanicznemu ołówkowi i stabilnej dłoni nie jest trudno wytworzyć linie oddalone o jeden milimetr. Teraz wyobraź sobie próbę dopasowania jeden milion równoległe linie w obrębie przestrzeń milimetrowa to jest nanometr. Wykonanie tych linii zdecydowanie wymagałoby specjalistycznego sprzętu, ponieważ:
-
ZA nanometr (nm) jest mniejsze niż ..
-
mikrometr (μm), który jest mniejszy niż ..
-
milimetr (mm), który jest mniejszy niż ..
-
centymetr (cm), który jest mniejszy niż ..
-
decymetr (dm), który jest mniejszy niż ..
-
metr (m)
Bez pomocy jakichkolwiek narzędzi (na przykład lup, mikroskopów) normalne oko ludzkie (to znaczy regularne widzenie) jest w stanie widzieć dwie setne jednego milimetra o średnicy równej 20 mikrometrom.
Aby uzyskać rozmiar 20 mikrometrów w pewnym kontekście, sprawdź, czy możesz zidentyfikować pojedyncze włókno bawełniane / akrylowe wystające ze swetra (trzymając go pod źródłem światła, które pomoże mu niezmiernie) lub unoszące się w powietrzu jak kurz. Albo przesiej drobny piasek w dłoni, aby znaleźć najmniejsze, ledwo dostrzegalne ziarna.
Jeśli jest to trochę trudne do zrobienia, zamiast tego przyjrzyj się ludzkim włosom, które mają średnicę od 18 mikrometrów (bardzo cienka) do 180 mikrometrów (bardzo gruba).
A wszystko to tylko poziom mikrometrów - obiekty wielkości nanometrów są tysiąc razy mniejsze!
Atomy i komórki
Nanoskala na ogół obejmuje wymiary od jednego do 100 nanometrów, które obejmują wszystko, od poziomu atomowego do komórkowego. Wirusy mają rozmiar od 50 do 200 nanometrów. Średnia grubość błony komórkowej wynosi od 6 nanometrów do 10 nanometrów. Spirala DNA ma około 2 nanometrów średnicy, a nanorurki węglowe mogą mieć zaledwie 1 nanometr średnicy.
Biorąc pod uwagę te przykłady, łatwo jest zrozumieć, że wymaga on bardzo wydajnego i precyzyjnego sprzętu (na przykład skanujących mikroskopów tunelowych) do interakcji z (tj. Obrazem, pomiarem, modelem, manipulowaniem i wytwarzaniem) obiektów w skali nanoskopowej. I są ludzie, którzy robią to codziennie w takich dziedzinach, jak:
-
Chemia
-
Biologia
-
Fizyka
-
Inżynieria materiałowa
-
Inżynieria
-
Technologia
Istnieje wiele przykładów nowoczesnych produktów wykonanych w skali nanometrowej. Niektóre leki, które są małe, mają na celu dostarczanie leków do określonych komórek. Nowoczesne syntetyczne chemikalia wytwarzane są w procesie, który tworzy cząsteczki z dokładnością nanometrową.
Nanorurki węglowe służą do poprawy właściwości termicznych i elektrycznych produktów. Natomiast smartfony Samsung Galaxy S8 i tablet Apple iPad Pro (druga generacja) mają procesory zaprojektowane na 10 nm.
Przyszłość ma więcej zastosowań w nanometrycznych aplikacjach naukowych i technologicznych. Jednak nanometr nie jest nawet najmniejszym pomiarem dookoła! Sprawdź tabelę poniżej, aby zobaczyć, jak się ona porównuje.
Tabela metryczna
| Metryczny | Moc | Czynnik |
| Parametr (Em) | 1018 | 1 000 000 000 000 000 000 |
| Petameter (Pm) | 1015 | 1 000 000 000 000 000 |
| Terameter (Tm) | 1012 | 1 000 000 000 000 |
| Gigabit (Gm) | 109 | 1 000 000 000 |
| Megametr (Mm) | 106 | 1 000 000 |
| Kilometr (km) | 103 | 1 000 |
| Hektometr (hm) | 102 | 100 |
| Decameter (tama) | 101 | 10 |
| Miernik (m) | 100 | 1 |
| Decymetr (dm) | 10-1 | 0.1 |
| Centymetr (cm) | 10-2 | 0.01 |
| Milimetr (mm) | 10-3 | 0.001 |
| Mikrometr (μm) | 10-6 | 0.000 001 |
| Nanometr (nm) | 10-9 | 0.000 000 001 |
| Pikometr (pm) | 10-12 | 0.000 000 000 001 |
| Femtometr (fm) | 10-15 | 0.000 000 000 000 001 |
| Attometer (am) | 10-18 | 0.000 000 000 000 000 001 |
