Што е нанометар?

Совет: Екстремно мали машини го користат

Нанометри (nm) е единица на должина во метричкиот систем, еднаква на една милијардити дел од метар (1 x 10-9 m). Многумина веројатно слушнале за тоа пред тоа - често се поврзува со нанотехнологијата и создавање или проучување на многу мали работи. Нанометри е очигледно помал од еден метар, но може да се прашувате колку е мал? Или, какви видови професии или реални производи работат на овој наноскопски скала?

Или, како се однесува на други метрички мерења на должината?

Колку е мал е нанометар?

Сите метрички мерења се базираат на мерачот. Проверете било кој владетел или мерна лента, и можете да ги видите нумерираните ознаки за метри, сантиметри и милиметри. Со механички молив и стабилна рака, не е тешко да се нацртаат линии еден милиметар. Сега замислете обидувајќи се да собере еден милион паралелни линии во просторот на еден милиметар - тоа е нанометри. Изведувањето на овие линии дефинитивно ќе бара специјализирана опрема бидејќи:

Без помош на било какви алатки (на пр. Лупи, микроскопи), нормалното човечко око (т.е. редовно гледање) е способно да гледа индивидуални објекти на околу двестетини од еден милиметар во дијаметар, што е еднакво на 20 микрометри.

За да му дадете на некој микрометар од 20 микрометри, видете дали можете да идентификувате само едно памучно / акрилно влакно што се држи надвор од џемпер (држејќи го против извор на светлина што ќе помогне неизмерно) или да лебди во воздухот како прашина. Или касете сиден песок во дланката на твојата рака за да ги пронајдете најмалите, едвај забележливи зрна.

Ако тие се малку тешки за да ги направите, погледнете на човечки влакна наместо, кои се движат од 18 микрометри (многу фини) до 180 микрометри (многу груби) во дијаметар.

И сето тоа е само микрометарско ниво - нанометри со големина се илјадници пати помали!

Атоми и клетки

Наноматеријата генерално опфаќа димензии помеѓу еден и 100 нанометри, што вклучува сè од атомско до клеточно ниво. Вирусите се движат од 50 до 200 нанометри во големина. Просечната дебелина на клеточната мембрана е помеѓу 6 нанометри и 10 нанометри. Спиралата на ДНК е околу 2 нанометри во дијаметар, а јаглеродните наноцевки може да се добијат како мали како 1 нанометри во дијаметар.

Со оглед на овие примери, лесно е да се разбере дека бара на високо-придвижувана и прецизна опрема (на пример, скенирање тунелирање микроскопи) да комуницирате со (на пример, слика, мерка, модел, манипулирање и производство) објекти на наноскопски скала. И има луѓе кои го прават тоа секојдневно во области како што се:

Постојат многу примери за современи производи направени на нанометриско ниво. Некои лекови кои се мали се дизајнирани да бидат способни за доставување на лекови за одредени клетки. Современите синтетички хемикалии се произведени од процес кој создава молекули со нанометриска прецизност.

Јаглеродните наноцевки се користат за подобрување на топлинските и електричните својства на производите. И паметен телефон на Samsung Galaxy S8 и Apple iPad Pro таблетот (втор ген) се одликува со процесори дизајнирани на 10 nm.

Иднината има повеќе за нанотехнолошки научни и технолошки апликации. Сепак, нанометарот не е ни најмало мерење околу! Проверете ја табелата подолу за да видите како се споредува.

Метричка табела

Метрички Моќ Фактор
Ексхемамер (Ем) 10 18 1 000 000 000 000 000 000
Petameter (Pm) 10 15 1 000 000 000 000 000
Терминот (Tm) 10 12 1 000 000 000 000
Гигаметар (Gm) 10 9 1 000 000 000
Мегаметар (Мм) 10 6 1 000 000
Километар (км) 10 3 1 000
Хектометар (hm) 10 2 100
Декаметар (браната) 10 1 10
Метар (м) 10 0 1
Decimeter (dm) 10 -1 0.1
Сантиметар (см) 10 -2 0.01
Милиметар (мм) 10 -3 0.001
Микрометар (μm) 10 -6 0.000 001
Нанометри (nm) 10 -9 0.000 000 001
Пикометар (pm) 10 -12 0.000 000 000 001
Фемтометар (fm) 10 -15 0.000 000 000 000 001
Attometer (am) 10 -18 0.000 000 000 000 000 001