Hva er en nanometer?

En nanometer (nm) er en lengdeenhet i det metriske systemet, lik en milliarddel av en meter (1 x 10-9 m). Mange har sannsynligvis hørt om det før - det er ofte forbundet med nanoteknologi og skapelse eller studie av veldig små ting. En nanometer er åpenbart mindre enn en meter, men du lurer kanskje på hvor liten? Eller, hva slags yrker eller produkter fra den virkelige verden fungerer på denne nanoskopiske skalaen? Eller hvordan forholder det seg til andre metriske målinger av lengde?

Hvor liten er en nanometer?

Metriske mål er alle basert på måleren. Inspiser en linjal eller målebånd, og du kan se de nummererte markeringene for meter, centimeter og millimeter. Med en mekanisk blyant og stødig hånd er det ikke vanskelig å tegne linjer en millimeter fra hverandre. Tenk deg nå å prøve å passe en million parallelle linjer innenfor mellomrom på en millimeter–det er en nanometer. Å lage disse linjene vil definitivt kreve spesialisert utstyr siden:

• EN nanometer (nm) er mindre enn en...
• mikrometer (μm), som er mindre enn en...
• millimeter (mm), som er mindre enn en...
• centimeter (cm), som er mindre enn en...
• desimeter (dm), som er mindre enn en...
• måler (m).

Uten hjelp fra noe verktøy (f.eks. forstørrelsesglass, mikroskop) er et normalt menneskelig øye (dvs. vanlig syn) i stand til å se individuelle objekter ca. to hundredeler av en millimeter i diameter, som er lik 20 mikrometer.

For å gi størrelsen på 20 mikrometer litt kontekst, se om du kan identifisere en enkelt bomulls-/akrylfiber stikke ut fra en genser (å holde den opp mot en lyskilde vil hjelpe enormt) eller sveve i luften som støv. Eller sikt litt fin sand i håndflaten for å finne de minste, knapt merkbare kornene. Hvis de er litt vanskelige å gjøre, ta en titt på menneskehår i stedet, som varierer fra 18 mikrometer (veldig fin) til 180 mikrometer (veldig grov) i diameter.

Og alt som er bare mikrometernivået - objekter på nanometerstørrelse er tusen ganger mindre!

Atomer og celler

Nanoskalaen omfatter generelt dimensjoner mellom én og 100 nanometer, som inkluderer alt fra atom- til cellenivå. Virus varierer fra 50 til 200 nanometer i størrelse. Gjennomsnittlig tykkelse på en cellemembran er mellom 6 nanometer og 10 nanometer. En helix av DNA er omtrent 2 nanometer i diameter, og karbon nanorør kan bli så små som 1 nanometer i diameter.

Gitt disse eksemplene er det lett å forstå at det krever kraftig og presist utstyr (f.eks. skanning) tunnelmikroskoper) for å samhandle med (dvs. avbilde, måle, modellere, manipulere og produsere) objekter på nanoskopisk skala. Og det er folk som gjør dette hver dag i felt som:

• Kjemi
• Biologi
• Fysikk
• Materialvitenskap
• Engineering
• Teknologi

Det er mange eksempler på moderne produkter laget på nanometerskala. Noen små medisiner er utviklet for å kunne levere medisiner til spesifikke celler. Moderne syntetiske kjemikalier er produsert ved en prosess som skaper molekyler med nanometerpresisjon. Karbon nanorør brukes til å forbedre termiske og elektriske egenskaper til produkter. Og Samsung Galaxy S8 smarttelefon og Apple iPad Pro-nettbrett (andre generasjon) begge funksjoner prosessorer designet ved 10 nm.

Fremtiden har mer i vente for vitenskapelige og teknologiske anvendelser på nanometerstørrelse. Nanometeret er imidlertid ikke engang den minste målingen som finnes! Sjekk tabellen nedenfor for å se hvordan den er sammenlignet.

Den metriske tabellen

Metrisk	Makt	Faktor
Eksamensmåler (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 (demning)	101	10
Meter (m)	100	1
Desimeter (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