Nanometer (nm) je jednotkou dĺžky v metrickom systéme, ktorá sa rovná jedna miliardtina merača (1 x 10-9 m). Mnohí z nich už pravdepodobne počuli - je to často spojené s nanotechnológiou a tvorbou alebo štúdiom veľmi malých vecí. Nanometer je zrejme menší ako jeden meter, ale možno vás zaujímame, ako malý? Alebo aké profesie alebo produkty reálneho sveta pracujú na tejto nanoskopickej škále?
Alebo ako súvisí s inými metrickými meraniami dĺžky?
Ako malý je nanometer?
Metrické merania sú založené na meradle. Skontrolujte ľubovoľné pravítko alebo meraciu pásku a môžete vidieť očíslované značky pre merače, centimetre a milimetre. S mechanickou ceruzkou a stabilnou rukou nie je ťažké nakresliť líniu jeden milimetr od seba. Teraz si predstavte, že sa chcete usadiť jeden milión paralelné linky v rámci priestor milimetra- to je nanometer. Vytvorenie týchto liniek by určite vyžadovalo špeciálne vybavenie, keďže:
-
nanometer (nm) je menšia ako a ..
-
mikrometer (μm), ktorá je menšia ako a ..
-
milimeter (mm), ktorá je menšia ako a ..
-
centimeter (cm), ktorá je menšia ako a ..
-
decimeter (dm), ktorá je menšia ako a ..
-
meter (M)
Bez pomoci akýchkoľvek nástrojov (napríklad zväčšovacích skiel, mikroskopov) je normálne ľudské oko (t.j. pravidelné videnie) schopné vidieť jednotlivé objekty približne dve stotiny jedného milimetra v priemere, ktorý sa rovná 20 mikrometrom.
Ak chcete dať do kontextu veľkosti 20 mikrometrov, pozrite sa, či môžete zistiť, či jedno bavlnené / akrylové vlákno vyčnievajúce z sveteru (držanie sa proti zdroju svetla bude mimoriadne pomáhať) alebo plávať vo vzduchu ako prach. Alebo vylejte nejaký jemný piesok do dlaní, aby ste našli najmenšie, sotva vnímateľné zrná.
Ak je to trochu ťažké, pozrite sa na ľudské vlasy namiesto toho, ktoré sa pohybujú od 18 mikrometrov (veľmi jemné) až po 180 mikrometrov (veľmi hrubé) v priemere.
A to všetko je len mikrometrická úroveň - objekty s veľkosťou nanometra sú tisíckrát menšie!
Atómy a bunky
Nanoškály všeobecne zahŕňajú rozmery medzi jedným a 100 nanometrami, ktoré zahŕňajú všetko od atómovej až po bunkovú úroveň. Vírusy sa pohybujú od 50 do 200 nanometrov. Priemerná hrúbka bunkovej membrány je medzi 6 nanometrami a 10 nanometrami. Skrutkovica DNA má priemer približne 2 nanometre a uhlíkové nanotrubičky môžu mať priemer len 1 nanometer.
Vzhľadom na tieto príklady je ľahké pochopiť, že vyžaduje vysoko výkonné a presné zariadenia (napríklad skenovacie tunelovacie mikroskopy), ktoré interagujú s nanoskopickou mierkou (tj obrazom, meraním, modelovaním, manipuláciou a výrobou). A existujú ľudia, ktorí to robia každý deň v oblastiach ako:
-
chémia
-
biológie
-
fyzika
-
Materiálová veda
-
strojárstvo
-
technológie
Existuje mnoho príkladov moderných výrobkov vyrobených na nanometrovej stupnici. Niektoré lieky, ktoré sú navrhnuté tak, aby boli schopné dodávať lieky konkrétnym bunkám. Moderné syntetické chemikálie sa vyrábajú procesom, ktorý vytvára molekuly s presnosťou nanometrov.
Uhlíkové nanotrubičky sa používajú na zlepšenie tepelných a elektrických vlastností výrobkov. A smartphone Samsung Galaxy S8 a tablet Apple iPad Pro (druhý-gen) majú procesory navrhnuté na 10 nm.
Budúcnosť má viac na sklade pre nanometrické vedecké a technologické aplikácie. Avšak nanometer nie je ani najmenšie meranie okolo! Pozrite nižšie uvedenú tabuľku, aby ste videli, ako porovnáva.
Metrická tabuľka
| metrický | Moc | faktor |
| Výnimka (Em) | 1018 | 1 000 000 000 000 000 000 |
| Petameter (Pm) | 1015 | 1 000 000 000 000 000 |
| Terminál (Tm) | 1012 | 1 000 000 000 000 |
| Gigameter (Gm) | 109 | 1 000 000 000 |
| Megameter (Mm) | 106 | 1 000 000 |
| Kilometer (km) | 103 | 1 000 |
| Hektometer (hm) | 102 | 100 |
| Dekmeter (priehrada) | 101 | 10 |
| Merač (m) | 100 | 1 |
| Decimetr (dm) | 10-1 | 0.1 |
| Centimeter (cm) | 10-2 | 0.01 |
| Milimetr (mm) | 10-3 | 0.001 |
| Mikrometr (μm) | 10-6 | 0.000 001 |
| Nanometer (nm) | 10-9 | 0.000 000 001 |
| Picometer (pm) | 10-12 | 0.000 000 000 001 |
| Femtometer (fm) | 10-15 | 0.000 000 000 000 001 |
| Atomerometer (am) | 10-18 | 0.000 000 000 000 000 001 |
