Kaj je nanometer?

Nanometer (nm) je dolžinska enota v metričnem sistemu, enaka milijardo metra (1 x 10-9 m). Mnogi so verjetno že slišali zanjo – pogosto je povezana z nanotehnologija in ustvarjanje ali preučevanje zelo drobnih stvari. Nanometer je očitno manjši od metra, vendar se morda sprašujete, kako majhen? Ali pa, katere vrste poklicev ali izdelkov iz resničnega sveta delujejo na tej nanoskopski lestvici? Ali pa, kako se nanaša na druge metrične meritve dolžine?

Kako majhen je nanometer?

Vse metrične meritve temeljijo na merilniku. Preglejte poljubno ravnilo ali merilni trak in vidite oštevilčene oznake za metre, centimetre in milimetre. Z mehanskim svinčnikom in mirno roko ni težko narisati črt, ki so oddaljene en milimeter. Zdaj si predstavljajte, da se poskušate prilegati en milijon vzporedne črte znotraj prostor milimetra -to je nanometer. Izdelava teh linij bi zagotovo zahtevala specializirano opremo, saj:

• A nanometer (nm) je manjši od ...
• mikrometer (μm), ki je manjši od ...
• milimeter (mm), ki je manjši od ...
• centimeter (cm), ki je manjša od ...
• decimeter (dm), ki je manjši od ...
• meter (m).

Brez pomoči kakršnih koli orodij (npr. povečevalnih očal, mikroskopov) je normalno človeško oko (t.j. redni vid) sposobno videti posamezne predmete na približno dvestotinki enega milimetra v premeru, ki je enak 20 mikrometrov.

Če želite velikosti 20 mikrometrov dati nekaj konteksta, preverite, ali lahko prepoznate eno bombažno/akrilno vlakno štrli iz puloverja (držanje proti viru svetlobe bo zelo pomagalo) ali lebdenje v zraku kot prah. Ali pa na dlani presejte drobni pesek, da poiščete najmanjša, komaj zaznavna zrna. Če je to nekoliko težko narediti, raje poglejte človeške lase, katerih premer sega od 18 mikrometrov (zelo fino) do 180 mikrometrov (zelo grobo).

In vse to je le mikrometrska raven - nanometrski predmeti so tisočkrat manjši!

Atomi in celice

Nanosmer na splošno obsega dimenzije od enega do 100 nanometrov, kar vključuje vse od atomske do celične ravni. Virusi so veliki od 50 do 200 nanometrov. Povprečna debelina celične membrane je med 6 nanometri in 10 nanometri. Vijačnica DNK ima premer približno 2 nanometra, ogljikove nanocevke pa lahko dosežejo premer do 1 nanometra.

Glede na te primere je enostavno razumeti, da zahteva visoko zmogljivo in natančno opremo (npr. tunelski mikroskopi) za interakcijo s (tj. slikanjem, merjenjem, modeliranjem, manipuliranjem in izdelavo) predmetov na nanoskopska lestvica. In obstajajo ljudje, ki to počnejo vsak dan na področjih, kot so:

• Kemija
• biologija
• fizika
• Znanost o materialih
• inženiring
• Tehnologija

Obstaja veliko primerov sodobnih izdelkov, izdelanih na nanometrski lestvici. Nekatera majhna zdravila so zasnovana tako, da lahko dovajajo zdravila v določene celice. Sodobne sintetične kemikalije se proizvajajo s postopkom, ki ustvarja molekule z nanometrsko natančnostjo. Ogljikove nanocevke se uporabljajo za izboljšanje toplotnih in električnih lastnosti izdelkov. In Samsung Galaxy S8 pametni telefon in Tablični računalnik Apple iPad Pro (druga generacija) obe funkciji procesorji zasnovan na 10 nm.

Prihodnost čaka več za nanometrske znanstvene in tehnološke aplikacije. Vendar nanometer ni niti najmanjša meritev! Preverite spodnjo tabelo, da vidite, kako se primerja.

Metrična tabela

Metrični	Moč	Faktor
Exameter (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 (jez)	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
Atometer (am)	10-18	0.000 000 000 000 000 001