Çfarë është një nanometer?

Hint: Makina jashtëzakonisht të vogla e përdorin atë

Një nanometer (nm) është një njësi e gjatësisë në sistemin metrik, i barabartë me një miliardëti metër (1 x 10-9 m). Shumë prej tyre ka të ngjarë të kenë dëgjuar për të përpara - shpesh shoqërohet me nanoteknologji dhe krijimin ose studimin e gjërave shumë të vogla. Një nanometer është padyshim më i vogël se një metër, por ju mund të pyesni se sa i vogël është? Ose, cilat lloje të profesioneve apo produkteve të botës reale punojnë në këtë shkallë nanoscopic?

Ose, si lidhet me matjet e tjera metrike të gjatësisë?

Sa i vogël është një nanometer?

Matjet metrike bazohen të gjithë në njehsor. Inspect any ruler ose shirit matës, dhe ju mund të shihni shenjat e numëruara për metra, centimetra, dhe milimetra. Me një laps mekanik dhe me dorë të qëndrueshme, nuk është e vështirë të tërheqësh linja një milimetër larg. Tani imagjinoni të përpiqeni të përshtatni një milion linja paralele brenda hapësirës së një milimetri - kjo është një nanometer. Marrja e këtyre linjave patjetër do të kërkonte pajisje të specializuara që nga viti:

Pa ndihmën e ndonjë mjeti (p.sh. syze zmadhimi, mikroskopë), një sy i zakonshëm njerëzor (p.sh. vizioni i rregullt) është i aftë të shohë objekte individuale me rreth dy qindra milimetra në diametër, e cila është e barabartë me 20 mikrometra.

Për të dhënë madhësinë e 20 mikrometrave në një kontekst, shikoni nëse mund të identifikoni një fije të vetme pambuku / akrilike që del nga një triko (duke mbajtur atë kundër një burimi drite do të ndihmojë pafundësisht) ose duke lundruar në ajër si pluhuri. Ose të ndash disa rërë të imët në pëllëmbën e dorës për të gjetur drithërat më të vogla, pak të ndjeshme.

Nëse ato janë pak të vështira për t'u bërë, hidhni një sy në qime njerëzore, të cilat variojnë nga 18 mikrometra (shumë mirë) deri në 180 mikrometra (shumë të trashë) në diametër.

Dhe gjithçka që është vetëm niveli i mikrometrës - objektet me madhësi nanometër janë një mijë herë më të vogla!

Atomet dhe Qelizat

Nano-shkalla në përgjithësi përfshin përmasa mes një dhe 100 nanometra, që përfshin çdo gjë nga nivelet atomike në qeliza. Virusët variojnë nga 50 dhe 200 nanometra në madhësi. Trashësia mesatare e një membrane qelizore është midis 6 nanometra dhe 10 nanometra. Një spirale e ADN-së është rreth 2 nanometra në diametër, dhe nanotubetat e karbonit mund të marrin aq të vogël sa 1 nanometer në diametër.

Duke pasur parasysh ato shembuj, është e lehtë të kuptohet se kërkon pajisje të fuqishme dhe precize (p.sh. skanimi i mikroskopëve të tunelit) për të ndërvepruar me objektet (dmth imazhin, matjen, modelimin, manipulimin dhe prodhimin) objekteve në shkallën nanoscopic. Dhe ka njerëz që e bëjnë këtë të përditshme në fusha të tilla si:

Ka shumë shembuj të produkteve moderne të bëra në shkallën e nanometrit. Disa ilaçe që janë të vogla janë të dizajnuara për të qenë në gjendje të japin ilaçe në qeliza specifike. Kimikatet moderne sintetike janë prodhuar nga një proces që krijon molekula me saktësi nanometri.

Nanotubet e karbonit përdoren për të përmirësuar vetitë termike dhe elektrike të produkteve. Dhe smartfoni Samsung Galaxy S8 dhe tabletë Apple iPad Pro (dytë-gen) të dy procesorët me karakteristika të dizajnuara në 10 nm.

E ardhmja ka më shumë vëmendje për aplikacionet shkencore dhe teknologjike me madhësi nanometër. Megjithatë, nanometri nuk është edhe matja më e vogël përreth! Kontrolloni tabelën më poshtë për të parë se si krahasohet.

Tabela metrike

metrik pushtet faktor
Ekzaminuesi (Em) 18 18 1 000 000 000 000 000 000
Petametri (Pm) 10 15 1 000 000 000 000 000
Terametri (Tm) 10 12 1 000 000 000 000
Gigametri (Gm) 10 9 1 000 000 000
Megamet (Mm) 10 6 1 000 000
Kilometër (km) 10 3 1 000
Hektometër (hm) 10 2 100
Dekametri (diga) 10 1 10
Metër (m) 10 0 1
Decimetër (dm) 10 -1 0,1
Centimetër (cm) 10 -2 0.01
Milimetër (mm) 10 -3 0.001
Mikrometër (μm) 10 -6 0,000 001
Nanometër (nm) 10 -9 0,000 000 001
Pikometër (pm) 10 -12 0,000,000,000 001
Femtometër (fm) 10 -15 0,000,000,000,000 001
Attometer (am) 10 -18 0,000,000,000,000,000 001