Nanometr nima?

Maslahat: Juda kichik mashinalar uni ishlatadi

Nanometr (nm) metrik tizimdagi o'lchov birligidir, u bir metrdan bir metrga (1 x 10-9 m) tengdir. Ko'pchilik, ehtimol, bu haqda oldinroq eshitgan bo'lishi mumkin - ko'pincha nanotexnologiya va juda kichik narsalarni yaratish yoki o'rganish bilan bog'liq. Bir nanometr bir metrdan aniqroq, lekin siz qanchalik kichik bo'lishi mumkin? Yoki ushbu nanoskopik o'lchovda qaysi kasb turlari yoki haqiqiy dunyo mahsulotlari ishlaydi?

Yoki u boshqa uzunlik o'lchovlari bilan qanday bog'liq?

Nanometr qanchalik kichik?

Metrik o'lchovlarning barchasi metere asoslangan. Har qanday o'lchagichni yoki o'lchash tasmasini tekshiring va metr, santimetr va millimetr uchun raqamlangan belgilarni ko'rishingiz mumkin. Mexanik qalam va doimiy qo'li bilan bir millimetrli chiziqlarni chizish qiyin emas. Endi millionlab parallel chiziqlarni millimetr maydoniga joylashtirishga urinib ko'ring - bu nanometr. Ushbu liniyalarni yaratish, albatta, maxsus jihozlarni talab qiladi, chunki:

Har qanday asboblar (masalan, kattalashtirish ko'zoynaklari, mikroskoplar) yordamisiz odatdagi inson ko'zlari (ya'ni muntazam tuyulgan) 20 millimetrga teng bo'lgan diametrining bir millimetrning taxminan ikki yuzinchi qismida alohida ob'ektlarni ko'rishga qodir.

20 mikrometredan kichikroq hajmdagi hajmni berish uchun, qozoqdan bir paxta / akril tolasini aniqlay olasizmi (uni yorug'lik manbasiga ushlab turish juda katta yordam beradi) yoki havoda chang kabi suzib yurib topolmaysizmi. Yoki eng kichik, his-tuyg'ularga ega bo'lgan donalarni topish uchun sizning qo'lingizda nozik qumni siltang.

Agar ular biroz qiyin bo'lsa, 18 mikrometrdan (juda nozik) 180 mikrometrgacha (juda qo'pol) diametrgacha bo'lgan inson sochlarini ko'rib chiqing.

Hammasi faqat mikrometre darajasiga teng - nanometr o'lchamdagi narsalar ming barobar kichikroq!

Atomlar va hujayralar

Nanoskale odatda atomlardan hujayra darajasiga qadar bo'lgan har bir narsani o'z ichiga olgan 100 dan nanometrgacha bo'lgan o'lchamlarni qamrab oladi. Viruslar 50 va 200 nanometrdan iborat. Hujayra membranasining o'rtacha qalinligi 6 nanometr va 10 nanometr orasida. DNKning spirali diametri taxminan 2 nanometrni tashkil etadi va uglerodli nanotublar diametri 1 nanometrga teng bo'lishi mumkin.

Ushbu misollarni hisobga olgan holda, nanoskopik o'lchamdagi narsalarni (masalan, rasm, o'lchash, modellashtirish, manipulyatsiya qilish va ishlab chiqarish) o'zaro ta'sir qilish uchun yuqori quvvatli va aniq jihozlarni (masalan, mikroskoplarni skanerlashni) talab qilishini tushunish oson. Va har kuni shu sohada shunday ishlaydigan odamlar bor:

Nanometr o'lchamlari bo'yicha ishlab chiqarilgan zamonaviy mahsulotlarning ko'plab namunalari mavjud. Kichkina dori-darmonlar ma'lum hujayralarga dori-darmon etkazib berishga mo'ljallangan. Zamonaviy sintetik kimyoviy moddalar nanometr aniqligi bilan molekula hosil qiluvchi jarayon orqali ishlab chiqariladi.

Karbon nanotublar mahsulotlarning termal va elektr xususiyatlarini yaxshilash uchun ishlatiladi. Samsung Galaxy S8 smartfon va Apple iPad Pro planshetlari (ikkinchi gen) ikkala protsessor ham 10 nm.

Kelajakda nanometr o'lchamli ilmiy va texnologik qo'llanmalarga nisbatan ko'proq narsa bor. Biroq, nanometr hatto eng kichik o'lchov emas! Qanday qilib solishtirilishini ko'rish uchun quyidagi jadvalni tekshiring.

Metrik jadval

Metrik Quvvat Omil
Exeter (em) 10 18 1 000 000 000 000 000 000
Petametr (Pm) 10 15 1 000 000 000 000 000
Terrama (Tm) 10 12 1 000 000 000 000
Gigametr (Gm) 10 9 1 000 000 000
Megametr (mm) 10 6 1 000 000
Kilometr (km) 10 3 1 000
Hektometr (hm) 10 2 100
Dekametr (to'g'on) 10 1 10
Metr (m) 10 0 1
Dekimetriya (dm) 10-1 0.1
Sentimetr (sm) 10 -2 0.01
Millimetriya (mm) 10 -3 0.001
Mikrometre (mm) 10 -6 0.000 001
Nanometr (nm) 10 -9 0.000 000 001
Picometr (pm) 10 -12 0.000 000 000 001
Femtometer (FM) 10 -15 0.000 000 000 000 001
Attometr (am) 10 -18 0.000 000 000 000 000 001