Τι είναι το Νανόμετρο;

Συμβουλή: Χρησιμοποιούν εξαιρετικά μικρά μηχανήματα

Ένα νανόμετρο (nm) είναι μια μονάδα μήκους στο μετρικό σύστημα, ίσο με ένα δισεκατομμύριο ενός μέτρου (1 x 10-9 m). Πολλοί πιθανότατα το έχουν ακούσει πριν - συσχετίζεται συχνά με τη νανοτεχνολογία και τη δημιουργία ή τη μελέτη πολύ μικροσκοπικών πραγμάτων. Ένα νανόμετρο είναι προφανώς μικρότερο από ένα μέτρο, αλλά μπορεί να αναρωτιέστε πόσο μικρό; Ή ποια είδη επαγγελμάτων ή προϊόντα πραγματικού κόσμου δουλεύουν σε αυτή τη νανοσκοπική κλίμακα;

Ή πώς σχετίζεται με άλλες μετρικές μετρήσεις μήκους;

Πόσο μικρό είναι ένα νανομέτρο;

Οι μετρικές μετρήσεις βασίζονται στο μετρητή. Επιθεωρήστε οποιοδήποτε χάρακα ή μέτρηση ταινίας και μπορείτε να δείτε τις αριθμημένες σημάνσεις για μέτρα, εκατοστά και χιλιοστά. Με ένα μηχανικό μολύβι και σταθερό χέρι, δεν είναι δύσκολο να τραβήξετε γραμμές σε απόσταση ενός χιλιοστού. Τώρα φανταστείτε ότι προσπαθείτε να χωρέσετε ένα εκατομμύριο παράλληλες γραμμές εντός ενός χιλιοστού - αυτό είναι ένα νανόμετρο. Κάνοντας αυτές τις γραμμές θα απαιτούσε σίγουρα εξειδικευμένο εξοπλισμό αφού:

• Ένα νανόμετρο (nm) είναι μικρότερο από ένα ..

• μικρόμετρο (μm), το οποίο είναι μικρότερο από ένα ..

• χιλιοστόμετρο (mm), το οποίο είναι μικρότερο από a ..

• εκατοστό (cm), το οποίο είναι μικρότερο από ένα ..

• δεκατιμέτρο (dm), το οποίο είναι μικρότερο από a ..

• μετρητής (m)

Χωρίς τη βοήθεια οποιωνδήποτε εργαλείων (π.χ. μεγεθυντικοί φακοί, μικροσκόπια), ένα φυσιολογικό ανθρώπινο μάτι (δηλαδή η κανονική όραση) μπορεί να δει μεμονωμένα αντικείμενα με διάμετρο περίπου δύο εκατοστών του ενός χιλιοστού , που είναι ίσο με 20 μικρόμετρα.

Για να δώσετε το μέγεθος των 20 μικρομέτρων σε κάποιο πλαίσιο, δείτε αν μπορείτε να εντοπίσετε μια ενιαία βαμβακερή / ακρυλική ίνα που κολλάει από ένα πουλόβερ (κρατώντας το πάνω σε μια φωτεινή πηγή θα βοηθήσει πάρα πολύ) ή να επιπλέει στον αέρα σαν τη σκόνη. Ή να καθαρίσετε κάποια λεπτή άμμο στην παλάμη του χεριού σας για να βρείτε τους μικρότερους, ελάχιστα αισθητούς κόκκους.

Αν αυτά είναι λίγο δύσκολο να κάνετε, ρίξτε μια ματιά στις ανθρώπινες τρίχες αντ 'αυτού, οι οποίες κυμαίνονται από 18 μικρόμετρα (πολύ λεπτά) έως 180 μικρόμετρα (πολύ χονδρό) σε διάμετρο.

Και όλα αυτά είναι μόνο τα μικρομετρικά αντικείμενα μεγέθους νανομέτρου είναι χίλιες φορές μικρότερα!

Άτομα και Κύτταρα

Η νανοκλίμακα περιλαμβάνει γενικά διαστάσεις μεταξύ ενός και 100 νανόμετρων, η οποία περιλαμβάνει τα πάντα, από ατομικά έως κυψελοειδή επίπεδα. Οι ιοί κυμαίνονται από 50 έως 200 νανόμετρα σε μέγεθος. Το μέσο πάχος κυτταρικής μεμβράνης κυμαίνεται μεταξύ 6 νανόμετρα και 10 νανομέτρων. Μια έλικα του DNA είναι περίπου 2 νανόμετρα σε διάμετρο και οι νανοσωλήνες άνθρακα μπορούν να πάρουν τόσο μικρό όσο 1 νανομέτρου σε διάμετρο.

Δεδομένων αυτών των παραδειγμάτων, είναι εύκολο να καταλάβουμε ότι απαιτεί μεγάλης ισχύος και ακριβές εξοπλισμό (π.χ. σάρωση μικροσκοπίων σήραγγας) για να αλληλεπιδράσουν με αντικείμενα (π.χ. εικόνα, μέτρηση, μοντέλο, χειρισμό και κατασκευή) στη νανοσκοπική κλίμακα. Και υπάρχουν άνθρωποι που το κάνουν αυτό καθημερινά σε τομείς όπως:

• Χημεία

• Βιολογία

• Η φυσικη

• Επιστήμη υλικών

• Μηχανική

• Τεχνολογία

Υπάρχουν πολλά παραδείγματα σύγχρονων προϊόντων που κατασκευάζονται στην κλίμακα νανομέτρων. Μερικά φάρμακα μικρά έχουν σχεδιαστεί για να είναι ικανά να παρέχουν φάρμακα σε συγκεκριμένα κύτταρα. Τα σύγχρονα συνθετικά χημικά παράγονται με μια διαδικασία που δημιουργεί μόρια με ακρίβεια νανομέτρων.

Οι νανοσωλήνες άνθρακα χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση των θερμικών και ηλεκτρικών ιδιοτήτων των προϊόντων. Και το smartphone Samsung Galaxy S8 και το tablet Apple iPad Pro (δεύτερη γενιά) διαθέτουν επεξεργαστές σχεδιασμένους στα 10 nm.

Το μέλλον έχει περισσότερα αποθέματα για επιστημονικές και τεχνολογικές εφαρμογές μεγέθους νανομέτρων. Ωστόσο, το νανομέτρο δεν είναι ούτε η μικρότερη μέτρηση γύρω! Ελέγξτε τον παρακάτω πίνακα για να δείτε πώς συγκρίνεται.

Ο πίνακας μέτρησης