Što je nanometar?

Nanometar (nm) je jedinica duljine u metričkom sustavu, jednaka jednu milijardu od metra (1 x 10-9 m). Mnogi su vjerojatno već čuli za nju – često se povezuje s nanotehnologija i stvaranje ili proučavanje vrlo sitnih stvari. Nanometar je očito manji od metra, ali možda se pitate koliko je mali? Ili, koje vrste zanimanja ili proizvodi iz stvarnog svijeta rade na ovoj nanoskopskoj skali? Ili, kako se to odnosi na druga metrička mjerenja duljine?

Koliko je mali nanometar?

Sva metrička mjerenja temelje se na mjeraču. Pregledajte bilo koje ravnalo ili mjernu traku i možete vidjeti numerirane oznake za metre, centimetre i milimetre. S mehaničkom olovkom i mirnom rukom, nije teško povući linije razmaknute jedan milimetar. Sada zamislite da se pokušavate uklopiti milijun paralelne linije unutar prostor od milimetra-to je nanometar. Izrada ovih linija svakako zahtijeva specijaliziranu opremu jer:

• A nanometar (nm) manji je od...
• mikrometar (μm), što je manje od...
• milimetar (mm), što je manje od...
• centimetar (cm), što je manje od...
• decimetar (dm), što je manje od...
• metar (m).

Bez pomoći bilo kakvog alata (npr. povećala, mikroskopa), normalno ljudsko oko (tj. redoviti vid) sposobno je vidjeti pojedinačne objekte na oko dvije stotine jednog milimetra u promjeru, koji je jednak 20 mikrometara.

Da biste veličini od 20 mikrometara dali neki kontekst, pogledajte možete li identificirati jedno pamučno/akrilno vlakno strši iz džempera (držanje uz izvor svjetlosti će od velike pomoći) ili lebdjeti u zraku poput prašine. Ili prosijte malo sitnog pijeska na dlanu kako biste pronašli najmanja, jedva primjetna zrna. Ako je to malo teško učiniti, umjesto toga pogledajte ljudske dlake, čija promjer varira od 18 mikrometara (vrlo fino) do 180 mikrometara (vrlo grubo).

A sve je to samo mikrometarska razina — objekti veličine nanometara tisuću su puta manji!

Atomi i stanice

Nanoskala općenito obuhvaća dimenzije između jednog i 100 nanometara, što uključuje sve od atomske do stanične razine. Virusi su veličine od 50 do 200 nanometara. Prosječna debljina stanične membrane je između 6 nanometara i 10 nanometara. Helix DNK je oko 2 nanometra u promjeru, a ugljikove nanocijevi mogu biti male i do 1 nanometar u promjeru.

S obzirom na te primjere, lako je razumjeti da to zahtijeva snažnu i preciznu opremu (npr. tunelski mikroskopi) za interakciju s (tj. slika, mjerenje, modeliranje, manipuliranje i proizvodnja) objekata na nanoskopska skala. A postoje ljudi koji to rade svaki dan na poljima kao što su:

• Kemija
• Biologija
• Fizika
• Znanost o materijalima
• Inženjering
• Tehnologija

Mnogo je primjera modernih proizvoda izrađenih na nanometarskoj ljestvici. Neki mali lijekovi dizajnirani su tako da mogu dostaviti lijekove određenim stanicama. Moderne sintetičke kemikalije proizvode se postupkom koji stvara molekule s nanometarskom preciznošću. Ugljične nanocijevi se koriste za poboljšanje toplinskih i električnih svojstava proizvoda. I Samsung Galaxy S8 pametni telefon i Apple iPad Pro tablet (druge generacije) obje značajke procesori dizajniran na 10 nm.

Budućnost čeka više za znanstvene i tehnološke primjene nanometarske veličine. Međutim, nanometar nije ni najmanja mjera! Pogledajte tablicu u nastavku da vidite kako se to uspoređuje.

Metrička tablica

Metrički	Vlast	Faktor
Ispitivač (Em)	1018	1 000 000 000 000 000 000
petametar (pm)	1015	1 000 000 000 000 000
Terametar (Tm)	1012	1 000 000 000 000
Gigametar (Gm)	109	1 000 000 000
megametar (Mm)	106	1 000 000
kilometar (km)	103	1 000
hektometar (hm)	102	100
dekametar (brana)	101	10
metar (m)	100	1
decimetar (dm)	10-1	0.1
centimetar (cm)	10-2	0.01
milimetar (mm)	10-3	0.001
Mikrometar (μm)	10-6	0.000 001
nanometar (nm)	10-9	0.000 000 001
pikometar (pm)	10-12	0.000 000 000 001
femtometar (fm)	10-15	0.000 000 000 000 001
Atometar (am)	10-18	0.000 000 000 000 000 001