Skip to content

Vad är en nanometer?

17 de juli de 2021
GettyImages 647691750 5a26d1357d4be80019214516

En nanometer (nm) är en längdenhet i det metriska systemet, lika med en miljarddel av en meter (1 x 10-9 m). Många har sannolikt hört talas om det förut – det är ofta förknippat med nanoteknik och skapande eller studier av mycket små saker. En nanometer är uppenbarligen mindre än en meter, men du undrar kanske hur liten? Eller, vilka typer av yrken eller verkliga produkter fungerar i denna nanoskopiska skala? Eller hur är det relaterat till andra mått på längden?

 

Hur liten är en nanometer?

Metriska mätningar baseras alla på mätaren. Inspektera valfri linjal eller måttband så kan du se de numrerade markeringarna för meter, centimeter och millimeter. Med en mekanisk penna och stadig hand är det inte svårt att dra linjer en millimeter ifrån varandra. Föreställ dig nu att försöka passa en miljon parallella linjer inom millimeterutrymme–det är en nanometer. Att göra dessa linjer skulle definitivt kräva specialutrustning eftersom:

  • A nanometer (nm) är mindre än en …
  • mikrometer (μm), vilket är mindre än en …
  • millimeter (mm), vilket är mindre än en …
  • centimeter (cm), vilket är mindre än en …
  • decimeter (dm), som är mindre än en …
  • meter (m).

Utan hjälp från några verktyg (t.ex. förstoringsglas, mikroskop), kan ett normalt mänskligt öga (dvs. regelbunden syn) se enskilda föremål ungefär tvåhundradelar av en millimeter i diameter, vilket är lika med 20 mikrometer. För att ge storleken 20 mikrometer ett visst sammanhang, se om du kan identifiera en enda bomulls- / akrylfiber som sticker ut från en tröja (att hålla den upp mot en ljuskälla hjälper oerhört) eller flyter i luften som damm. Eller sikta lite fin sand i handflatan för att hitta de minsta, knappt märkbara kornen. Om det är lite svårt att göra, ta en titt på människohår istället, som sträcker sig från 18 mikrometer (mycket fin) till 180 mikrometer (mycket grov) i diameter. Och allt detta är bara mikrometernivån – objekt i nanometerstorlek är tusen gånger mindre!

 

Atomer och celler

Nanoskalan omfattar vanligtvis dimensioner mellan en och 100 nanometer, vilket inkluderar allt från atom- till cellulära nivåer. Virus varierar mellan 50 och 200 nanometer i storlek. Medeltjockleken på ett cellmembran är mellan 6 nanometer och 10 nanometer. En helix av DNA är cirka 2 nanometer i diameter, och kolnanorör kan bli så små som 1 nanometer i diameter. Med tanke på dessa exempel är det lätt att förstå att det kräver kraftfull och exakt utrustning (t.ex. skanning av tunnelmikroskop) för att interagera med (dvs. bild, mäta, modellera, manipulera och tillverka) objekt i nanoskopisk skala. Och det finns människor som gör detta varje dag inom områden som:

  • Kemi
  • Biologi
  • Fysik
  • Materialvetenskap
  • Teknik
  • Teknologi

Det finns många exempel på moderna produkter tillverkade på nanometerskalan. Vissa läkemedel som är små är utformade för att kunna leverera läkemedel till specifika celler. Moderna syntetiska kemikalier tillverkas genom en process som skapar molekyler med nanometerprecision. Kolnanorör används för att förbättra termiska och elektriska egenskaper hos produkter. Och Samsung Galaxy S8-smarttelefonen och Apple iPad Pro-surfplattan (andra generationen) har båda processorer designade vid 10 nm. Framtiden har mer i beredskap för nanometerstora vetenskapliga och tekniska tillämpningar. Men nanometern är inte ens den minsta mätningen! Kolla tabellen nedan för att se hur den jämförs.

 

Den metriska tabellen

Metrisk Kraft Faktor
Examinator (Em) 10
18
1 000 000 000 000 000 000
Petameter (Pm) 10
15
1 000 000 000 000 000
Terameter (Tm) 10
12
1 000 000 000 000
Gigameter (Gm) 10
9
1 000 000 000
Megameter (Mm) 10
6
1 000 000
Kilometer (km) 10
3
1 000
Hektometer (hm) 10
2
100
Dekameter (damm) 10
1
10
Mätare (m) 10
0
1
Decimeter (dm) 10
-1
0,1
Centimeter (cm) 10
-2
0,01
Millimeter (mm) 10
-3
0,001
Mikrometer (μm) 10
-6
0,000 001
Nanometer (nm) 10
-9
0,000 000 001
Picometer (pm) 10
-12
0,000 000 000 001
Femtometer (fm) 10
-15
0,000 000 000 000 001
Attometer (am) 10
-18
0,000 000 000 000 000 000 001