Čo je nanometer?

Nanometer (nm) je jednotka dĺžky v metrickom systéme, ktorá sa rovná jedna miliardtina meter (1 x 10-9 m). Mnohí o tom už pravdepodobne počuli – často sa to spája nanotechnológie a vytváranie alebo štúdium veľmi malých vecí. Nanometer je samozrejme menší ako meter, ale možno sa pýtate, aký malý? Alebo aké druhy profesií alebo produktov v reálnom svete fungujú v tomto nanoskopickom meradle? Alebo ako to súvisí s inými metrickými meraniami dĺžky?

Aký malý je nanometer?

Metrické merania sú založené na merači. Skontrolujte akékoľvek pravítko alebo meraciu pásku a uvidíte očíslované značky pre metre, centimetre a milimetre. S mechanickou ceruzkou a pevnou rukou nie je ťažké nakresliť čiary jeden milimeter od seba. Teraz si predstavte, že sa snažíte zapadnúť jeden milión rovnobežné čiary vo vnútri priestor milimetra -to je nanometer. Výroba týchto liniek by si určite vyžadovala špecializované vybavenie, pretože:

• A nanometer (nm) je menší ako a...
• mikrometer (μm), čo je menšie ako...
• milimeter (mm), čo je menšie ako...
• centimeter (cm), čo je menšie ako...
• decimeter (dm), čo je menšie ako...
• meter (m).

Bez pomoci akýchkoľvek nástrojov (napr. lupy, mikroskopy) je normálne ľudské oko (t. j. bežné videnie) schopné vidieť jednotlivé predmety na cca. dvestotiny milimetra v priemere, ktorý sa rovná 20 mikrometrom.

Ak chcete dať veľkosti 20 mikrometrov nejaký kontext, pozrite sa, či dokážete identifikovať jedno bavlnené/akrylové vlákno vytŕčať zo svetra (nesmierne pomôže jeho podržanie oproti zdroju svetla) alebo vznášať sa vo vzduchu ako prach. Alebo si v dlani preosejte jemný piesok, aby ste našli tie najmenšie, sotva postrehnuteľné zrnká. Ak je to trochu ťažké, pozrite sa namiesto toho na ľudské vlasy, ktorých priemer sa pohybuje od 18 mikrometrov (veľmi jemné) do 180 mikrometrov (veľmi hrubé).

A to všetko je len úroveň mikrometra – objekty s veľkosťou nanometrov sú tisíckrát menšie!

Atómy a bunky

Nanoškála vo všeobecnosti zahŕňa rozmery medzi jedným a 100 nanometrami, čo zahŕňa všetko od atómovej po bunkovú úroveň. Vírusy majú veľkosť od 50 do 200 nanometrov. Priemerná hrúbka bunkovej membrány je medzi 6 nanometrami a 10 nanometrami. Špirála DNA má priemer asi 2 nanometre a uhlíkové nanorúrky môžu mať priemer až 1 nanometer.

Vzhľadom na tieto príklady je ľahké pochopiť, že to vyžaduje vysokovýkonné a presné vybavenie (napr tunelové mikroskopy) na interakciu s (t. j. obrazom, meraním, modelovaním, manipuláciou a výrobou) objektmi na nanoskopická mierka. A sú ľudia, ktorí to robia každý deň v oblastiach ako:

• Chémia
• Biológia
• fyzika
• Veda o materiáloch
• Strojárstvo
• technológie

Existuje mnoho príkladov moderných produktov vyrobených v nanometrovej mierke. Niektoré malé lieky sú navrhnuté tak, aby boli schopné dodávať lieky do špecifických buniek. Moderné syntetické chemikálie sa vyrábajú procesom, ktorý vytvára molekuly s nanometrovou presnosťou. Uhlíkové nanorúrky sa používajú na zlepšenie tepelných a elektrických vlastností produktov. A Samsung Galaxy S8 smartfón a Tablet Apple iPad Pro (druhá generácia) obe funkcie spracovateľov navrhnutý pri 10 nm.

Budúcnosť má v pláne viac pre vedecké a technologické aplikácie veľkosti nanometrov. Nanometer však nie je ani najmenším meraním! Pozrite si tabuľku nižšie a zistite, ako sa porovnáva.

Metrická tabuľka

Metrické	Moc	Faktor
Skúška (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 (priehrada)	101	10
meter (m)	100	1
decimeter (dm)	10-1	0.1
Centimeter (cm)	10-2	0.01
Milimeter (mm)	10-3	0.001
Mikrometer (μm)	10-6	0.000 001
Nanometer (nm)	10-9	0.000 000 001
Pikometer (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