Нанометр (нм) представляет собой единицу длины в метрической системе, равную один миллиард метра (1 х 10-9 м). Многие, вероятно, слышали об этом раньше - это часто связано с нанотехнологией и созданием или изучением очень крошечных вещей. Нанометр, очевидно, меньше метра, но вам может быть интересно, насколько он мал? Или какие виды профессий или продукты реального мира работают в этой наноскопической шкале?
Или, как это относится к другим метрическим измерениям длины?
Насколько мал - это нанометр?
Метрические измерения основаны на счетчике. Осмотрите любую линейку или измерительную ленту, и вы увидите пронумерованные маркировки для метров, сантиметров и миллиметров. С механическим карандашом и устойчивой рукой нетрудно рисовать линии на расстоянии одного миллиметра друг от друга. Теперь представьте, что вы пытаетесь один миллион параллельные линии внутри пространство миллиметрового диапазона, это нанометр. Для этих линий определенно потребуется специализированное оборудование, поскольку:
-
нанометр (nm) меньше, чем a.
-
микрометр (μm), которая меньше a.
-
миллиметр (мм), что меньше, чем ..
-
сантиметр (см), которая меньше а.
-
дециметр (dm), которая меньше a.
-
метр (М)
Без помощи каких-либо инструментов (например, увеличительных очков, микроскопов) нормальный человеческий глаз (то есть регулярное зрение) способен видеть отдельные объекты примерно две сотых долей миллиметра в диаметре, равном 20 микрометрам.
Чтобы дать размер в 20 микрометров некоторого контекста, посмотрите, можете ли вы идентифицировать одно хлопковое / акриловое волокно, торчащее из свитера (удержание его против источника света поможет очень) или плавание в воздухе, как пыль. Или просейте мелкий песок на ладони, чтобы найти самые маленькие, едва ощутимые зерна.
Если это немного сложно сделать, взгляните на человеческие волосы, которые варьируются от 18 микрометров (очень мелкие) до 180 микрометров (очень грубые) в диаметре.
И все это только уровень микрометра - объекты нанометрового размера в тысячу раз меньше!
Атомы и клетки
Наномасштабирование обычно охватывает размеры от одного до 100 нанометров, что включает в себя все: от атомного до клеточного. Вирусы варьируются от 50 до 200 нанометров. Средняя толщина клеточной мембраны составляет от 6 до 10 нанометров. Спираль ДНК имеет диаметр около 2 нанометров, а углеродные нанотрубки могут достигать 1 нанометра в диаметре.
Учитывая эти примеры, легко понять, что для высокопроизводительного и точного оборудования (например, сканирующих туннельных микроскопов) требуется взаимодействие с объектами (например, изображение, измерение, модель, манипуляция и изготовление) в наноскопическом масштабе. И есть люди, которые делают это каждый день в таких областях, как:
-
Химия
-
Биология
-
физика
-
Материаловедение
-
инженерия
-
Технология
Существует много примеров современных продуктов, выполненных в нанометровом масштабе. Некоторые лекарства, которые малые, предназначены для доставки лекарств в определенные клетки. Современные синтетические химикаты производятся процессом, который создает молекулы с нанометровой точностью.
Углеродные нанотрубки используются для улучшения тепловых и электрических свойств изделий. А смартфон Samsung Galaxy S8 и планшет Apple iPad Pro (второй ген) обладают процессорами с разрешением 10 нм.
Будущее имеет больше возможностей для научных и технологических применений нанометрового размера. Однако нанометр даже не является самым маленьким измерением! Посмотрите таблицу ниже, чтобы увидеть, как она сравнивается.
Метрическая таблица
| метрический | Мощность | фактор |
| Экзаменатор (Эм) | 1018 | 1 000 000 000 000 000 000 |
| Petameter (Pm) | 1015 | 1 000 000 000 000 000 |
| Терраметр (Tm) | 1012 | 1 000 000 000 000 |
| Gigameter (Gm) | 109 | 1 000 000 000 |
| Megameter (Mm) | 106 | 1 000 000 |
| Километр (км) | 103 | 1 000 |
| Hectometer (hm) | 102 | 100 |
| Декаметр (плотина) | 101 | 10 |
| Метр (м) | 100 | 1 |
| Дециметр (дм) | 10-1 | 0.1 |
| Сантиметр (см) | 10-2 | 0.01 |
| Миллиметр (мм) | 10-3 | 0.001 |
| Микрометр (мкм) | 10-6 | 0.000 001 |
| Нанометр (нм) | 10-9 | 0.000 000 001 |
| Пикометр (pm) | 10-12 | 0.000 000 000 001 |
| Фемтометр (fm) | 10-15 | 0.000 000 000 000 001 |
| Аттометр (ам) | 10-18 | 0.000 000 000 000 000 001 |
