Mis on nanomeeter?

Vihje: väga väikesed masinad kasutavad seda

Nanomeeter (nm) on meetrilises süsteemis pikkusühik, mis võrdub ühe miljardikendiku meetriga (1 x 10-9 m). Paljud on sellest tõenäoliselt kuulnud - see on sageli seotud nanotehnoloogia ja väga väikeste asjade loomise või uurimisega. Nanomeeter on ilmselgelt väiksem kui meeter, kuid võib-olla ei tea, kui väike on see? Või millised elukutsed või reaalsed tooted töötavad sellel nanoskoopilisel skaalal?

Või kuidas see seostub teiste mõõdiku pikkuse mõõtmisega?

Kui väike on nanomeeter?

Metrilised mõõtmised põhinevad arvestil. Kontrollige mis tahes joonlauda või mõõdulint ja näete arvestite, sentimeetrite ja millimeetrite arvu numbreid. Mehaanilise pliiatsi ja püsiva käega ei ole raske joonistada üks millimeetrist kaugemal olevate joontega. Kujutle ette, et üritate sobitada miljonil paralleelsel joonel millimeetri ruumis - see on nanomeeter. Nende joonte loomine kindlasti nõuab spetsiaalseid seadmeid, sest:

• Nanomeeter (nm) on väiksem kui ..

• mikromeeter (μm), mis on väiksem kui a ..

• millimeetrit (mm), mis on väiksem kui ..

• Sentimeetri (cm), mis on väiksem kui ..

• detsimeter (dm), mis on väiksem kui ..

• meeter (m)

Ilma mis tahes vahendite (nt suurendusklaasid, mikroskoobid) abita on normaalne inimese silm (st regulaarne nägemine) võimeline nägema üksikute objektide läbimõõduga umbes kakssada ühe millimeetri , mis on võrdne 20 mikromeetriga.

Et anda 20 mikromeetrit mõne konteksti, vaadake, kas saate tuvastada, et ühest puuvillast / akrüülkiust klemmid sviiterist välja (hoides seda valgusallikaga ülespoole, aitab see tohutult) või hõljuda õhku nagu tolmu. Või pritsige peenest liivast käe peopesaga, et leida väikseimad, vaevu äratuntavad terad.

Kui need on veidi keerulised, vaadake pigem inimeste juuksed, mis ulatuvad 18 mikromeetrist (väga peen) kuni 180 mikromeetrini (väga jämedad) läbimõõduga.

Ja kõik see on lihtsalt mikromeetri tase - nanomeetrilised objektid on tuhat korda väiksemad!

Aatomid ja rakud

Nanoekraan hõlmab üldjuhul mõõtmeid vahemikus 1 kuni 100 nanomeetrit, mis hõlmab kõike, alates aatomi ja rakkude tasemest. Viirused ulatuvad 50 ja 200 nanomeetri suurusest. Rakumembraani keskmine paksus on 6 nanomeetrit ja 10 nanomeetrit. DNA heeliks on umbes 2 nanomeetrit läbimõõduga ja süsinik-nanotorud võivad saada nii väikese kui 1 nanomeetri läbimõõduga.

Nende näidete põhjal on lihtne mõista, et nanoskoopilisel skaalal on objektid suhelda (st kujutise, mõõtmise, mudeli, manipuleerimise ja tootmisega) suurema võimsusega ja täpsete seadmetega (nt skaneerivad tunnelimikroskoobid). Ja seal on inimesi, kes teevad seda igapäevaselt sellistes valdkondades nagu:

• Keemia

• Bioloogia

• Füüsika

• Materjaliteadus

• Engineering

• Tehnoloogia

Nanomeetri skaalal valmistatud kaasaegsete toodete näiteid on palju. Mõned väikesed ravimid on kavandatud olema võimelised kandma teatud rakke sisaldavaid ravimeid. Kaasaegsed sünteetilised kemikaalid toodetakse protsessis, mis tekitab nanomeetri täpsusega molekule.

Süsinikust nanotorusid kasutatakse toodete termiliste ja elektriliste omaduste parandamiseks. Samsungi Galaxy S8 nutitelefon ja Apple iPad Pro tablett (teise põlvkonna) sisaldavad mõlemad protsessorid, mis on loodud 10 nm juures.

Tulevikus on rohkem ruumi nanomeetrilises suuruses teaduslike ja tehnoloogiliste rakenduste jaoks. Kuid nanomeetril pole isegi kõige väiksemat mõõtmist! Kontrollige allolevat tabelit, et näha, kuidas seda võrrelda.

Matemaatika tabel