Нанометр дегеніміз не?

Кеңестер: Өте кішкентай машиналар оны пайдаланады

Нанометр (нм) метрикалық жүйеде метрдің миллиардтаған бірлігіне тең (1 х 10-9 м) ұзындығының бірлігі болып табылады. Көпшілік бұрын бұл туралы естіген болуы мүмкін - бұл нанотехнологиямен жиі байланысты және өте кішкентай нәрселерді жасауға немесе зерттеуге байланысты. Нанометр метрден гөрі кішкентай, бірақ сіз қаншалықты кішкене екеніңізді білесіз бе? Наноскопиялық ауқымда қандай мамандықтар немесе нақты өнімдер жұмыс істейді?

Немесе ол басқа метрикалық өлшеулерге қалай қатысты?

Нанометр қаншалықты аз?

Метрикалық өлшеулердің барлығы метрге негізделген. Кез келген өлшеуішті немесе өлшеуіш таспаны тексеріп, метрлер, сантиметр және миллиметрге арналған нөмірленген белгілерді көре аласыз. Механикалық қарындаш пен тұрақты қолмен сызықтарды бір миллиметрден бөліп алу қиын емес. Енді миллиметр кеңістігінде бір миллион параллель сызыққа сай келетінін елестетіп көріңіз - бұл нанометр. Бұл сызықтарды жасау арнайы техниканы талап етеді, өйткені:

• Нанометр (нм) аз емес.

• микрометр (мкм), бұл

• миллиметр (мм), бұл

• сантиметр (см), бұл

• демеретра (dm), бұл

• метр (м)

Кез келген құралдардың (мысалы, үлкейткіш стакандар, микроскоптар) көмегінсіз қалыпты адам көзі (яғни қарапайым көру) 20 мкм диаметрлі диаметрі шамамен бір жүз миллиметрге жуық жеке объектілерді көре алады.

20 микрометр мөлшерін беру үшін қандай да бір контекстті қараңыз, жемпірден жасалған бір мақта / акрил талшығын анықтай аласыз (оны жарық көзіне ұстап тұрасыз) немесе ауадағы шаң сияқты өзгермелі. Немесе ең кішкентай, сезінетін дәндерді табу үшін, алақаныңыздағы кейбір ұсақ құмды сілкіңіз.

Егер олар аздап қатал болса, диаметрі 18 микрометрден (өте жұқа) 180 микрометрге дейін (өте қалың) ауқымында адамның шаштарына назар аударыңыз.

Микрометрдің барлығы - нанометрлік өлшемдегі заттар - мың есе аз!

Атомдар мен ұяшықтар

Нанотехника әдетте атомнан бастап жасушалық деңгейге дейінгі барлық нәрселерді қамтитын бір және 100 нанометр арасындағы өлшемдерді қамтиды. Вирустар 50 және 200 нанометрден аспайды. Жасуша мембранасының орташа қалыңдығы 6 нанометрден 10 нанометрге дейін болады. ДНК спиралі диаметрі шамамен 2 нанометрге тең, ал көміртегі нанотрубалары диаметрі 1 нанометрге дейін жетуі мүмкін.

Осы мысалдарды ескере отырып, наноскопиялық масштабтағы объектілермен өзара әрекеттесу үшін (мысалы, кескін, өлшем, модель, манипуляциялау және өндіру) жоғары және нақты жабдықтарды (мысалы, туннелді сканерлеу микроскоптарын) қажет ететіндігін түсіну оңай. Сондай-ақ, күнделікті келесі салаларда мұны істейтін адамдар бар:

• Химия

• Биология

• Физика

• Материалтану

• Инжиниринг

• Технология

Нанометр ауқымында жасалған заманауи өнімдердің көптеген мысалдары бар. Кішкентай дәрі-дәрмектер есірткіні нақты жасушаларға жеткізуге қабілетті болуы мүмкін. Қазіргі синтетикалық химиялық заттар нанометр дәлдігі молекулаларын жасайтын процесс арқылы жасалады.

Көміртегі нанотрубасы өнімдердің жылу және электрлік қасиеттерін жақсарту үшін қолданылады. Ал Samsung Galaxy S8 смартфоны және Apple iPad Pro планшеті (екінші ген) екеуі де 10 нм кезінде жасалған процессорлар.

Болашақ нанометрлік ғылыми және технологиялық қосымшалар үшін көп нәрсе сақтайды. Дегенмен, нанометр тіпті ең кішкентай өлшеу емес! Оны қалай салыстырғанын көру үшін төмендегі кестені тексеріңіз.

Метрикалық кесте