En nanometer (nm) är en enhet av längd i det metriska systemet, lika med en miljardth av en mätare (1 x 10-9 m). Många har sannolikt hört talas om det tidigare - det är ofta associerat med nanoteknik och skapandet eller studien av mycket små saker. En nanometer är uppenbarligen mindre än en meter, men du kanske undrar hur liten? Eller, vilka typer av yrken eller verkliga produkter arbetar på denna nanoskopiska skala?
Eller hur det hänför sig till andra metriska mätningar av längd?
Hur liten är en nanometer?
Metriska mätningar är alla baserade på mätaren. Kontrollera någon linjal eller mätband, och du kan se numrerade markeringar för meter, centimeter och millimeter. Med en mekanisk penna och stadig hand är det inte svårt att dra streck en millimeter från varandra. Föreställ dig nu att du ska passa en miljon parallella linjer inom ett millimeter- det är en nanometer. Att göra dessa linjer skulle definitivt kräva specialiserad utrustning eftersom:
-
en nanometer (nm) är mindre än en ..
-
mikrometer (μm), vilket är mindre än en ..
-
millimeter (mm), vilket är mindre än en ..
-
centimeter (cm), vilket är mindre än en ..
-
decimeter (dm), vilket är mindre än en ..
-
meter (M)
Utan hjälp av några verktyg (t ex förstoringsglas, mikroskop) kan ett normalt mänskligt öga (dvs regelbunden vision) se enskilda föremål vid omkring tvåhundradedelar av en millimeter i diameter, vilket är lika med 20 mikrometer.
För att ge en storlek på 20 mikrometer något sammanhang, se om du kan identifiera en enda bomull / akrylfiber som sticker ut från en tröja (håller den mot en ljuskälla hjälper oerhört) eller flyter i luften som damm. Eller sila lite fin sand i handflatan för att hitta de minsta, knappt märkbara kornen.
Om de är lite svåra att göra, ta en titt på mänskliga hår istället, som sträcker sig från 18 mikrometer (mycket bra) till 180 mikrometer (mycket grov) i diameter.
Och allt som bara är mikrometernivån - nanometerstora objekt är tusen gånger mindre!
Atomer och celler
Nanoskalan omfattar allmänt dimensioner mellan 1 och 100 nanometer, vilket inkluderar allt från atom till cellnivå. Virus varierar från 50 och 200 nanometer i storlek. Den genomsnittliga tjockleken hos ett cellmembran är mellan 6 nanometer och 10 nanometer. En helix av DNA är ca 2 nanometer i diameter och kolnanorör kan få så små som 1 nanometer i diameter.
Med tanke på dessa exempel är det lätt att förstå att det kräver högdriven och exakt utrustning (t ex skanningstunnelmikroskop) för att interagera med (dvs. bild, mått, modell, manipulera och tillverka) föremål på nanoskopisk skala. Och det finns människor som gör det varje dag på områden som:
-
Kemi
-
Biologi
-
Fysik
-
Materialvetenskap
-
Teknik
-
Teknologi
Det finns många exempel på moderna produkter gjorda på nanometerskalan. Vissa läkemedel som små är utformade för att kunna leverera droger till specifika celler. Moderna syntetiska kemikalier tillverkas av en process som skapar molekyler med nanometer precision.
Kolfanorör används för att förbättra produktens termiska och elektriska egenskaper. Och Samsung Galaxy S8-smarttelefonen och Apple iPad Pro-tabletten (andragenen) har båda processorerna utformade på 10 nm.
Framtiden har mer i butik för nanometerstora vetenskapliga och tekniska tillämpningar. Nanometern är dock inte ens den minsta mätningen runt! Kolla tabellen nedan för att se hur det jämförs.
Den metriska tabellen
| Metrisk | Kraft | Faktor |
| Examinator (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 |
| Gigameter (Gm) | 109 | 1 000 000 000 |
| Megameter (Mm) | 106 | 1 000 000 |
| Kilometer (km) | 103 | 1 000 |
| Hektometer (hm) | 102 | 100 |
| Dekameter (dam) | 101 | 10 |
| Mätare (m) | 100 | 1 |
| Decimeter (dm) | 10-1 | 0.1 |
| Centimeter (cm) | 10-2 | 0.01 |
| Millimeter (mm) | 10-3 | 0.001 |
| Mikrometer (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 |
| Attometer (am) | 10-18 | 0.000 000 000 000 000 001 |
