Какво представлява нанометърът?

Съвет: Изключително малки машини го използват

Нанометърът (nm) е единица дължина в метричната система, равна на 1 милиард от метър (1 х 10-9 м). Мнозина вероятно са чували за това преди това - това често се свързва с нанотехнологиите и създаването или изучаването на много малки неща. Нанометърът очевидно е по-малък от един метър, но може би се чудите колко малък е? Или какви професии или продукти от реалния свят работят по този наноскопичен мащаб?

Или как се отнася до други метрични измервания на дължината?

Колко малък е нанометърът?

Метричните измервания се основават на измервателния уред. Проверете какъвто и да е хандбал или измервателна лента и можете да видите номерираните маркировки за метри, сантиметри и милиметри. С механичен молив и стабилна ръка, не е трудно да нарисувате линии на разстояние един милиметър. Сега си представете как се опитвате да настроите един милион паралелни линии в рамките на милиметър - това е нанометър. Осъществяването на тези линии със сигурност ще изисква специализирано оборудване, тъй като:

• Нанометър (nm) е по-малък от ..

• микрометър (μm), който е по-малък от ..

• милиметър (мм), което е по-малко от ..

• сантиметър (cm), което е по-малко от ..

• дециметър (dm), който е по-малък от ..

• м (м)

Без помощта на каквито и да било инструменти (напр. Лупи, микроскопи), нормалното човешко око (т.е. редовното виждане) е способно да вижда индивидуални предмети с диаметър около два стотни от един милиметър , което е равно на 20 микрометра.

За да дадете някакъв контекст на размери от 20 микрометра, вижте дали можете да идентифицирате единично памучно / акрилно влакно, изпъкващо от пуловер (да го задържите срещу източник на светлина, което ще ви помогне много) или да плавате във въздуха като прах. Или пресейте някакъв фин пясък в дланта на ръката си, за да намерите най-малките, едва забележими зърна.

Ако това е малко трудно, погледнете човешките косми, които варират от 18 микрометра (много фини) до 180 микрометра (много грубо) в диаметър.

И всичко, което е само нивото на микрометъра - нанометровите предмети са хиляда пъти по-малки!

Атоми и клетки

Наномащабното ниво обикновено обхваща размери между един и 100 нанометра, което включва всичко от атомно до клетъчно ниво. Вирусите варират от 50 до 200 нанометра. Средната дебелина на клетъчната мембрана е между 6 нанометра и 10 нанометра. Спирала от ДНК има диаметър около 2 нанометра, а въглеродните нанотръби могат да достигнат до 1 нанометър в диаметър.

Като се имат предвид тези примери, е лесно да се разбере, че тя изисква високотехнологично и точно оборудване (например сканиране на тунелни микроскопи), за да взаимодейства с обекти на наноскопична скала (т.е. образ, измерване, модел, манипулиране и производство). И има хора, които правят това ежедневно в области като:

• Химия

• Биология

• Физика

• Материалознание

• Инженерство

• технология

Има много примери за модерни продукти, направени на нанометровата скала. Някои лекарства, които са малки, са предназначени да са способни да доставят лекарства до определени клетки. Модерните синтетични химикали се произвеждат чрез процес, който създава молекули с нанометрова точност.

Въглеродните нанотръби се използват за подобряване на топлинните и електрическите свойства на продуктите. Смартфонът Samsung Galaxy S8 и таблетът Apple iPad Pro (второ поколение) разполагат с процесори, проектирани на 10 nm.

Бъдещето има повече в магазина за нанометрови научни и технологични приложения. Въпреки това, нанометърът не е дори най-малкото измерване наоколо! Проверете таблицата по-долу, за да видите как се сравнява.

Таблицата с показателите