De nanometer is een deel van de meter die gelijk is aan 1 x 10-9 m en wordt afgekort 1nm. Staat voor een miljardste van een meter, een schaal die in het dagelijks leven niet vaak wordt gehanteerd.
Als voorbeelden: een suikermolecuul is 1 nm breed, terwijl het SARS CoV 19-virus een diameter heeft tussen 100 en 160 nm.
Het woord nanometer is afgeleid van de combinatie van twee Griekse woorden: "nanos", wat dwerg betekent, en "metron", of meetstandaard. Het nano-voorvoegsel is de laatste tijd erg populair geworden dankzij de opkomst van miniaturisatie en technologie met betrekking tot extreem kleine objecten, zoals elektronische componenten..
Deze zeer kleine technologieën maakten het onder meer mogelijk om in korte tijd elektronische apparaten met grote rekenkracht in een draagbaar formaat te creëren. En het verlaagde ook de kosten, waardoor ze voor veel meer mensen betaalbaar werden..
De medische wetenschap heeft ook geprofiteerd van deze miniaturisering. Daarom was het nodig om geschikte meeteenheden te creëren om zeer kleine formaten uit te drukken, inclusief de nanometer..
Artikel index
Hieronder volgen de equivalenties tussen de nanometer en andere meeteenheden die vaak in wetenschap en techniek worden gebruikt en geven een goed beeld van hoe klein deze eenheid is:
De meter is de lengte-eenheid van het International System of Units SI. In dit geval is de gelijkwaardigheid:
1 nm = 1 x 10-9 m
Evenzo heeft 1 meter 1.000.000.000 nm, dat wil zeggen een miljard nanometer..
De centimeter is een deel van de meter die veel wordt gebruikt om alledaagse voorwerpen te meten. De gelijkwaardigheid tussen centimeter en nanometer is:
1 nm = 1 x 10-7 cm
Een centimeter bevat maar liefst 10 miljoen nanometer.
In millimeters, een eenheid die veel wordt gebruikt om kleine dingen uit te drukken, zoals de meters van koperdraden, bijvoorbeeld een nanometer, is:
1 nm = 1 x 10-6 mm
Of wat hetzelfde is, 1 nm is een miljoenste millimeter. Het betekent dat er 1 miljoen nanometer in 1 mm zit.
De micron of micrometer, afgekort μm, is een ander deel van de meter die wordt gebruikt voor dingen die niet zichtbaar zijn met het blote oog. De micron is een miljoenste van 1 meter, dus:
1 nm = 0,001 μm
Om een idee te krijgen van deze afmetingen: een bloedcel heeft een diameter van ongeveer 10 micron, wat volgens de gegeven equivalentie 10.000 nm zou zijn. En een bacterie is nog 10 keer kleiner, hij kan 1 micron of 1000 nm meten.
De picometer, of pm, is een submultipel van de meter, zelfs kleiner dan de nanometer. Een picometer is gelijk aan 1 × 10-12 m.
1 nm = 1000 uur
Picometers zijn geschikt voor het meten van zeer kleine golflengten, zoals bijvoorbeeld röntgenstralen, die in de orde van grootte van ongeveer 17.00 uur zijn..
De nanometer is de geschikte maateenheid voor maten in de nanowetenschap: de zogenaamde nanoschaal of nanoscopische schaal, evenals voor de golflengten van het gebied van het elektromagnetische spectrum dat gaat van het nabije infrarood, via het zichtbare spectrum tot de gammastraling.
In de nanowetenschap, die bestaat uit de studie en ontwikkeling van nanostructuren, gaan de bereiken van 1 tot 100 nanometer, dus de nanometer is een geschikte eenheid voor de maten die daar worden gehanteerd.
Op deze schaal is de zwaartekracht geen relevante kracht, aangezien de massa erg klein is, maar andere interacties nemen hun plaats in en het is noodzakelijk om rekening te houden met kwantumeffecten..
Op deze manier verschillen de eigenschappen van materialen op nanoscopisch niveau aanzienlijk van die op macroscopische schaal..
Computerchips zijn in de loop van de tijd kleiner geworden. Eind jaren tachtig zouden ze ongeveer 2000 nanometer (0,0002 cm) kunnen zijn. In 2009 waren ze 22 nanometer en vandaag is hun grootte teruggebracht tot 10 nanometer. Ze zullen naar verwachting nog verder dalen, ten minste tot de helft van de laatste waarde..
Het elektromagnetische spectrum bestaat uit het continuüm van golflengten en frequenties waarin elektromagnetische golven zich voortplanten. Ze variëren van radiogolven, de minst energetische, tot röntgenstralen en gammastralen, de hoogste energie..
In het midden bevindt zich het bereik van zichtbaar licht: de reeks golflengten waarvoor het menselijk oog gevoelig is.
De nanometer is een zeer geschikte meeteenheid voor deze golflengten. Dit zijn de waarden die mensen onderscheiden:
-Rood: 700 nm
-Oranje: 665 nm
-Geel: 630 nm
-Groen: 600 nm.
-Blauw: 550 nm.
-Indigo: 470 nm.
-Violet: 450 nm.
Golflengten buiten rood staan bekend als infrarood, terwijl na het violet de straling is ultraviolet. De zon zendt voornamelijk bij al deze golflengten elektromagnetische straling uit.
Polariserende films werden eind jaren twintig uitgevonden door de Amerikaan Edwin Herbert Land (1909-1991). De fabricage van zonnebrillen is een van de bekendste toepassingen.
Het gebruikte materiaal bestaat uit lange ketens van koolwaterstofmoleculen bedekt met jodium en gerangschikt in parallelle rijen, waarvan de scheiding minder is dan de golflengte van het te filteren licht..
Daarom moet de scheiding ongeveer een paar honderd nanometer bedragen..
De geleidingselektronen in de moleculen hebben mobiliteit door de hele keten, die zich op deze manier hetzelfde gedraagt als een zeer fijne geleidende draad..
Op deze manier beginnen deze elektronen horizontaal langs de ketting te oscilleren wanneer niet-gepolariseerd licht op de plaat valt (die zowel verticaal als horizontaal gepolariseerde componenten bevat)..
Het resultaat is een lineair gepolariseerde golf, met een faseverschil van 180º ten opzichte van de horizontale component van niet-gepolariseerd licht, die elkaar opheffen. Aldus absorbeert het polariserende vel de horizontale component, waarbij alleen de verticale doorlaat..
Om de diffractie van licht te laten plaatsvinden, moet de grootte van de roosters in de orde van nanometer zijn, aangezien de diffractie alleen optreedt als de dimensie van het obstakel kleiner is dan de invallende golflengte..
Zet de volgende metingen om in nanometers:
a) 0,000056 cm
b) 4 micron
c) 200 uur
d) 40,3 mm
e) 0,0027 dm
0,000056 cm = 0,000056 cm x 1 x 107 nm / cm = 560 nm
4 micron = 4 micron x 1000 nm / μm = 4000 nm
200 pm = 200 pm x 0,001 nm / pm = 0,2 nm
40,3 mm = 40,3 mm x 1 x 106 nm / mm = 40,3 x 106 nm
Een dm is een decimeter of tiende van een meter:
0,0027 dm = 0,0027 dm x 1 x 108 nm / dm = 270.000 nm
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.