Il nanometro è un sottomultiplo del metro che è uguale a 1 x 10-9 m ed è abbreviato in 1nm. Rappresenta un miliardesimo di metro, una bilancia che non viene comunemente gestita nella vita quotidiana.
Ad esempio: una molecola di zucchero è larga 1 nm, mentre il virus SARS CoV 19 ha un diametro compreso tra 100 e 160 nm.
La parola nanometro deriva dalla combinazione di due parole greche: "nanos" che significa nano e "metron", o standard di misurazione. Il prefisso nano è diventato molto popolare di recente, grazie all'aumento della miniaturizzazione e della tecnologia relativa a oggetti estremamente piccoli, come i componenti elettronici..
Queste piccolissime tecnologie hanno reso possibile in breve tempo, tra le altre cose, la creazione di dispositivi elettronici con grandi capacità di elaborazione in dimensioni portatili. E ha anche abbassato i costi, rendendoli accessibili a molte più persone..
Anche la scienza medica ha beneficiato di questa miniaturizzazione. Questo è il motivo per cui è stato necessario creare unità di misura appropriate per esprimere dimensioni molto piccole, compreso il nanometro..
Indice articolo
Le seguenti sono equivalenze tra il nanometro e altre unità di misura spesso utilizzate nella scienza e nell'ingegneria e danno una buona idea di quanto sia piccola questa unità:
Il metro è l'unità di lunghezza del Sistema Internazionale di Unità SI. In questo caso l'equivalenza è:
1nm = 1 x 10-9 m
Allo stesso modo, 1 metro ha 1.000.000.000 nm, cioè un miliardo di nanometri..
Il centimetro è un sottomultiplo del metro ampiamente utilizzato per misurare oggetti di uso quotidiano. L'equivalenza tra centimetro e nanometro è:
1nm = 1 x 10-7 cm
Ci sono non meno di 10 milioni di nanometri in un centimetro.
In millimetri, un'unità che viene utilizzata molto per esprimere piccole cose come i calibri dei fili di rame, ad esempio, un nanometro è:
1nm = 1 x 10-6 mm
O qual è lo stesso, 1 nm è un milionesimo di millimetro. Significa che ci sono 1 milione di nanometri in 1 mm.
Il micron o micrometro, abbreviato μm, è un altro sottomultiplo del metro che viene utilizzato per le cose non visibili ad occhio nudo. Il micron è un milionesimo di 1 metro, quindi:
1 nm = 0,001 μm
Per avere un'idea di queste dimensioni: un globulo ha un diametro approssimativo di 10 micron, che secondo l'equivalenza data sarebbe 10.000 nm. E un batterio è ancora 10 volte più piccolo, può misurare 1 micron o 1000 nm.
Il picometro, o pm, è un sottomultiplo del metro ancora più piccolo del nanometro. Un picometro è uguale a 1 × 10-12 m.
1 nm = 1000 pm
I picometri sono adatti per misurare lunghezze d'onda molto piccole, come ad esempio i raggi X, che sono dell'ordine di circa 5 pm.
Il nanometro è l'unità di misura appropriata per le dimensioni nella nanoscienza: il cosiddetto nanoscala o scala nanoscopica, nonché per le lunghezze d'onda dell'area dello spettro elettromagnetico che va dal vicino infrarosso, attraverso lo spettro visibile ai raggi gamma.
Nella nanoscienza, che consiste nello studio e nello sviluppo di nanostrutture, gli intervalli vanno da 1 a 100 nanometri, quindi il nanometro è un'unità appropriata per le dimensioni che vi vengono trattate.
A questa scala, la gravità non è una forza rilevante, poiché le masse sono molto piccole, ma altre interazioni prendono il loro posto ed è necessario iniziare a prendere in considerazione gli effetti quantistici..
In questo modo, le proprietà dei materiali a livello nanoscopico differiscono notevolmente da quelle a scala macroscopica..
I chip dei computer si sono ridotti nel tempo. Entro la fine degli anni '80, potevano essere di circa 2000 nanometri (0,0002 cm). Nel 2009 erano 22 nanometri e oggi la loro dimensione è stata ridotta a 10 nanometri. Si prevede che diminuiranno ulteriormente, almeno fino alla metà di quest'ultimo valore..
Lo spettro elettromagnetico è costituito dal continuo di lunghezze d'onda e frequenze in cui si propagano le onde elettromagnetiche. Si va dalle onde radio, le meno energetiche, ai raggi X e ai raggi gamma, l'energia più alta..
Al centro c'è la gamma della luce visibile: l'insieme di lunghezze d'onda a cui l'occhio umano è sensibile.
Il nanometro è un'unità di misura molto appropriata per queste lunghezze d'onda. Questi sono i valori che contraddistinguono le persone:
-Rosso: 700 nm
-Arancione: 665 nm
-Giallo: 630 nm
-Verde: 600 nm.
-Blu: 550 nm.
-Indaco: 470 nm.
-Viola: 450 nm.
Le lunghezze d'onda oltre il rosso sono note come infrarossi, mentre dopo il viola c'è la radiazione ultravioletto. Il Sole emette radiazioni elettromagnetiche principalmente a tutte queste lunghezze d'onda.
I film polarizzanti furono inventati alla fine degli anni '20 dall'americano Edwin Herbert Land (1909-1991). La produzione di occhiali da sole è uno dei suoi usi più noti.
Il materiale utilizzato è costituito da lunghe catene di molecole di idrocarburi rivestite di iodio e disposte in file parallele, la cui separazione è inferiore alla lunghezza d'onda della luce da filtrare..
Pertanto la separazione deve essere di qualche centinaio di nanometri..
Gli elettroni di conduzione nelle molecole hanno mobilità lungo la catena, che in questo modo si comporta come un filo conduttore molto sottile..
In questo modo, quando la luce non polarizzata cade sul foglio (che contiene componenti polarizzati sia verticalmente che orizzontalmente), questi elettroni iniziano ad oscillare orizzontalmente lungo la catena..
Il risultato è un'onda polarizzata linearmente, con una differenza di fase di 180º rispetto alla componente orizzontale della luce non polarizzata, che si annullano a vicenda. Il telo polarizzatore assorbe quindi detta componente orizzontale, lasciando passare solo la verticale..
Affinché avvenga la diffrazione della luce, la dimensione dei reticoli deve essere dell'ordine dei nanometri, poiché la diffrazione si verifica solo se la dimensione dell'ostacolo è inferiore alla lunghezza d'onda incidente.
Trasforma le seguenti misurazioni in nanometri:
a) 0,000056 cm
b) 4 micron
c) 200 pm
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
Un dm è un decimetro o un decimo di metro:
0,0027 dm = 0,0027 dm x 1 x 108 nm / dm = 270.000 nm
Nessun utente ha ancora commentato questo articolo.