Nanometri (nm) on metrijärjestelmän pituusyksikkö, joka on yhtä suuri kuin miljardinosa metriä (1 x 10-9 m). Monet ovat todennäköisesti kuullut siitä ennen - se liittyy usein nanoteknologiaan ja hyvin pienien asioiden luomiseen tai tutkimiseen. Nanometri on tietenkin pienempi kuin metri, mutta saatat ihmetellä, kuinka pieni? Tai millaisia ammatteja tai reaalimaailman tuotteita työskentelee tällä nanoskooppisella asteikolla?
Tai kuinka se liittyy muihin pituuden metrisiin mittauksiin?
Kuinka pieni on nanometri?
Metriset mittaukset perustuvat mittariin. Tarkista kaikki viivaimet tai mittanauhat ja näet numeroitujen merkintöjen metreinä, senttimetreinä ja millimetreinä. Mekaanisella kynällä ja tasaisella kädellä ei ole vaikeata piirtää viivoja yhden millimetrin välein. Nyt kuvitella, että yrität sovittaa miljoona rinnakkaiset linjat millimetri- se on nanometriä. Näiden linjojen tekeminen varmasti vaatii erikoislaitteita, koska:
-
nanometrin (nm) on pienempi kuin.
-
mikrometriä (μm), joka on pienempi kuin ..
-
millimetri (mm), joka on pienempi kuin ..
-
senttimetri (cm), joka on pienempi kuin ..
-
desimetri (dm), joka on pienempi kuin ..
-
mittari (M)
Ilman apuvälineitä (esim. Suurennuslaseja, mikroskooppeja) normaali ihmissilmä (eli säännöllinen näkijä) pystyy näkemään yksittäisiä esineitä noin kaksi sadasosaa yhden millimetrin jonka halkaisija on 20 mikrometriä.
Jotta 20 mikrometrin kokoinen olisikin jokin asiayhteys, katso, voitko tunnistaa yhden puuvilla- / akryylikuidun, joka irtoaa villapaidasta (pidä sitä vastaan valolähteitä vastaan, auttaa suuresti) tai kelluu ilmassa kuin pöly. Tai siivota hieno hiekka kädessäsi löytääksesi pienimmät, tuskin havaittavat jyvät.
Jos ne ovat hiukan kovaa tekemistä, katsokaa sen sijaan ihmisen karvoja, jotka ovat halkaisijaltaan 18 mikrometriä (erittäin hieno) ja 180 mikrometriä (erittäin karkeita).
Ja kaikki mikä on vain mikrometrin taso - nanometrin kokoiset esineet ovat tuhat kertaa pienempiä!
Atomeja ja soluja
Nanomittakaavassa on yleensä mitat välillä 100 nanometriä, joka sisältää kaiken atomista solutasolle. Virukset vaihtelevat 50 ja 200 nanometrin välillä. Solukalvon keskimääräinen paksuus on välillä 6 nanometriä ja 10 nanometriä. DNA: n helix on halkaisijaltaan noin 2 nanometriä ja hiilinanoputkissa voi olla niin pieni kuin halkaisijaltaan 1 nanometri.
Näiden esimerkkien perusteella on helppo ymmärtää, että se tarvitsee suuritehoisia ja tarkkoja laitteita (esim. Skannaavan tunnelointimikroskoopin), jotta ne voivat toimia nanoskooppisen mittakaavan objektien kanssa (eli kuvata, mitata, mallintaa, manipuloida ja valmistaa). Ja on ihmisiä, jotka tekevät tämän päivittäin seuraavilla aloilla:
-
Kemia
-
Biologia
-
Fysiikka
-
Materiaalitieteen
-
tekniikka
-
tekniikka
On monia esimerkkejä nykyaikaisista tuotteista, jotka on valmistettu nanometritasolla. Jotkut pienet lääkkeet on suunniteltu kyetäkseen antamaan lääkkeitä tiettyihin soluihin. Nykyaikaiset synteettiset kemikaalit valmistetaan menetelmällä, joka luo molekyylejä nanometrin tarkkuudella.
Hiilinanoputkia käytetään parantamaan tuotteiden lämpö- ja sähköominaisuuksia. Ja Samsung Galaxy S8 älypuhelin ja Apple iPad Pro tabletti (toinen gen) molemmat ominaisuus prosessorit suunniteltu 10 nm.
Tulevaisuudessa on enemmän varastossa nanometristen tieteellisten ja teknologisten sovellusten tarpeita. Kuitenkin nanometri ei ole edes pienin mittaus noin! Katso alla olevasta taulukosta, miten se vertaa.
Metrinen taulukko
| Metrinen | teho | Tekijä |
| Testaaja (Em) | 1018 | 1 000 000 000 000 000 000 |
| Petametri (Pm) | 1015 | 1 000 000 000 000 000 |
| Teramiikka (Tm) | 1012 | 1 000 000 000 000 |
| Gigameter (Gm) | 109 | 1 000 000 000 |
| Megamometri (Mm) | 106 | 1 000 000 |
| Kilometri (km) | 103 | 1 000 |
| Hektometri (hm) | 102 | 100 |
| Decameter (pato) | 101 | 10 |
| Mittari (m) | 100 | 1 |
| Decimeter (dm) | 10-1 | 0.1 |
| Senttimetri (cm) | 10-2 | 0.01 |
| Millimetri (mm) | 10-3 | 0.001 |
| Mikrometri (μm) | 10-6 | 0.000 001 |
| Nanometri (nm) | 10-9 | 0.000 000 001 |
| Picometer (pm) | 10-12 | 0.000 000 000 001 |
| Femtometri (fm) | 10-15 | 0.000 000 000 000 001 |
| Lämpötila-anturi (am) | 10-18 | 0.000 000 000 000 000 001 |
