Wat is 'n nanometer?

Wenk: Uiters klein masjiene gebruik dit

'N Nanometer (nm) is 'n lengte-eenheid in die metrieke stelsel, gelykstaande aan een miljardste van 'n meter (1 x 10-9 m). Baie het waarskynlik al van dit gehoor - dit word gereeld geassosieer met nanotegnologie en die skepping of studie van baie klein dinge. 'N Nanometer is natuurlik kleiner as 'n meter, maar jy mag dalk net wonder hoe klein dit is. Of, watter soort beroepe of werklike produkte werk op hierdie nanoskopiese skaal?

Of, hoe dit verband hou met ander metrieke metings van lengte?

Hoe klein is 'n nanometer?

Metriese metings is almal gebaseer op die meter. Inspekteer enige liniaal of maatband, en jy kan die genommerde markering vir meters, sentimeter en millimeter sien. Met 'n meganiese potlood en bestendige hand is dit nie moeilik om lyne een millimeter van mekaar te teken nie. Stel jou voor om te probeer om een miljoen parallelle lyne binne die spasie van 'n millimeter te pas. Dit is 'n nanometer. Om daardie lyne te maak sal beslis gespesialiseerde toerusting benodig aangesien:

• 'N Nanometer (nm) is kleiner as 'n ..

• mikrometer (μm), wat kleiner as 'n ..

• millimeter (mm), wat kleiner as 'n ..

• sentimeter (cm), wat kleiner as 'n ..

• decimeter (dm), wat kleiner is as 'n ..

• meter (m)

Sonder die hulp van enige gereedskap (bv. Vergrootglas, mikroskope), is 'n normale menslike oog (dws gewone visie) in staat om individuele voorwerpe te sien by ongeveer twee honderdste een van een millimeter in deursnee, wat gelyk is aan 20 mikrometer.

Om die grootte van 20 mikrometer 'n bietjie konteks te gee, kyk of jy 'n enkele katoen / akrielvesel wat uit 'n trui uitsteek, kan identifiseer (hou dit teen 'n ligbron, help ongelooflik) of swaai in die lug soos stof. Of sif fyn sand in die palm van jou hand om die kleinste, skaars waarneembare korrels te vind.

As dit 'n bietjie moeilik is om te doen, moet jy eerder na menslike hare kyk, wat wissel van 18 mikrometer (baie fyn) tot 180 mikrometer (baie growwe) in deursnee.

En alles wat net die mikrometervlak is - nanometer-grootte voorwerpe is duisend keer kleiner!

Atome en Selle

Die nanoschale omvat gewoonlik dimensies tussen een en 100 nanometers, wat alles van atoom tot sellulêre vlakke insluit. Virusse wissel van 50 en 200 nanometers in grootte. Die gemiddelde dikte van 'n selmembraan is tussen 6 nanometer en 10 nanometer. 'N Helix van DNA is ongeveer 2 nanometer in deursnee, en koolstofnanobuise kan so klein soos 1 nanometer in deursnee kry.

Gegewe die voorbeelde, is dit maklik om te verstaan ​​dat dit nodig is met hoë-aangedrewe en akkurate toerusting (bv. Skanderingstunnelingmikroskope) om met voorwerpe op die nanoskopiese skaal interaksie met (dws beeld, meet, model, manipuleer en vervaardiging) te maak. En daar is mense wat dit elke dag doen in gebiede soos:

• chemie

• Biologie

• fisika

• Materiaalkunde

• Engineering

• tegnologie

Daar is baie voorbeelde van moderne produkte wat op die nanometer skaal gemaak word. Sommige medisyne wat klein is, is ontwerp om dwelms aan spesifieke selle te kan lewer. Moderne sintetiese chemikalieë word vervaardig deur 'n proses wat molekules met nanometer presisie skep.

Koolstof-nanobuise word gebruik om die termiese en elektriese eienskappe van produkte te verbeter. En die Samsung Galaxy S8-slimfoon en die Apple iPad Pro-tablet (tweede gen) het albei die verwerkers wat ontwerp is teen 10 nm.

Die toekoms het meer in die hand vir nanometer-grootte wetenskaplike en tegnologiese toepassings. Die nanometer is egter nie eens die kleinste meting nie! Gaan die tabel hieronder om te sien hoe dit vergelyk.

Die metrieke tabel