| Gallonen (gal) | Nanoliter (nL) |
|---|---|
| 1 Gallone | 4546090000 nL |
| 2 Gallonen | 9092180000 nL |
| 3 Gallonen | 13638270000 nL |
| 4 Gallonen | 18184360000 nL |
| 5 Gallonen | 22730450000 nL |
| 10 Gallonen | 45460900000 nL |
| 20 Gallonen | 90921800000 nL |
| 25 Gallonen | 113652250000 nL |
| 50 Gallonen | 227304500000 nL |
| 100 Gallonen | 454609000000 nL |
| Referenz | Gallonen (gal) | Nanoliter (nL) |
|---|---|---|
| A teaspoon | 0.00109985 gal | 5000000 nL |
| A can of soft drink | 0.0725899 gal | 330000000 nL |
| A wine bottle | 0.164977 gal | 750000000 nL |
| A bathtub | 32.9954 gal | 1.5 × 1011 nL |
| An Olympic swimming pool | 549923 gal | 2.5 × 1015 nL |
Die Gallone des angloamerikanischen Systems ist eine Volumeneinheit von genau 4,54609 Litern. Ihr Zeichen ist gal. Sie enthält vier Quart, acht Pinten und 160 imperiale Flüssigunzen und ist etwa ein Fünftel größer als die Gallone der Vereinigten Staaten, ein Unterschied, der mehr Verwirrung stiftet als jede andere Abweichung zwischen beiden Systemen.
Ihre ursprüngliche Festlegung war elegant. Das Maß- und Gewichtsgesetz von 1824 bestimmte die imperiale Gallone als das Volumen, das zehn Pfund destilliertes Wasser bei zweiundsechzig Grad Fahrenheit und einem Luftdruck von dreißig Zoll Quecksilber einnehmen. Damit war das Flüssigkeitsmaß unmittelbar an das Avoirdupois-Pfund gebunden: Eine Gallone Wasser wog zehn Pfund und eine Pinte ein Pfund und ein Viertel. 1985 wurde die Festlegung durch die genaue metrische Zahl ersetzt, doch der alte Zusammenhang gilt bis auf Bruchteile eines Prozents weiter.
Der Kraftstoffverbrauch hält sie im täglichen Gebrauch. Britische und irische Fahrende beschreiben ihren Verbrauch in Meilen je Gallone, obwohl Kraftstoff seit den 1990er Jahren in Litern verkauft wird, und die Zahl ist eine imperiale. Dasselbe Auto erreicht in britischen Meilen je Gallone rund zwanzig Prozent mehr als in amerikanischen, allein weil die Gallone größer ist; transatlantische Effizienzvergleiche sind daher sinnlos, solange die Gallone nicht genannt wird.
Der gesetzliche Gebrauch in Großbritannien ist heute schmal, aber wirklich. Fassbier und Cider müssen in Pinten, halben oder dritteln Pinten verkauft werden, und Milch in Mehrwegflaschen darf in Pinten verkauft werden, was die ganze imperiale Kette am Leben hält, indem es ihr kleinstes arbeitendes Glied am Leben hält. Mehrere karibische Gebiete verkaufen Kraftstoff weiterhin nach der imperialen Gallone.
Der Unterschied zur amerikanischen Gallone verdient klare Worte. Eine imperiale Gallone sind 4,546 Liter und eine US-Gallone 3,785, eine imperiale Gallone also 1,2 US-Gallonen. Rezepte, Verbrauchszahlen, Tankinhalte und chemische Verdünnungen gehen sämtlich schief, wenn die falsche angenommen wird, und der Fehler ist groß genug, um zu zählen, und klein genug, um glaubwürdig auszusehen.
Darunter läuft die Kette über Quart, Pinte, Gill und Flüssigunze, jedes ein Viertel oder ein Fünftel des darüberliegenden statt eines dezimalen Schritts. Dieser Aufbau war dafür gedacht, ein Gefäß durch wiederholtes Halbieren zu teilen, was beim Ausschenken ein praktischer Vorzug und beim Rechnen ein ernstes Ärgernis ist.
Eine imperiale Gallone entspricht 4,54609 Litern, 8 imperialen Pinten, 160 imperialen Flüssigunzen oder rund 1,201 US-Gallonen.
Das Nanoliter ist eine Volumeneinheit von einem Milliardstel Liter, geschrieben nL. Es ist ein Tausendstel Mikroliter, und ein Nanoliter Wasser hat eine Masse von einem Mikrogramm. Es ist die Stufe, auf der die Flüssigkeitshandhabung aufhört, eine Sache von Pipetten zu sein, und eine Sache gefertigter Kanäle, gedruckter Tropfen und akustischer Impulse wird.
Die Mikrofluidik ist hier gebaut. Ein Labor auf einem Chip bewegt Proben durch Kanäle von wenigen zehn Mikrometern Breite, sodass das Volumen in einem Abschnitt in Nanolitern gemessen wird und eine ganze Analyse mit weniger als einem Mikroliter auskommt. Auf dieser Stufe ändert sich mit der Menge auch die Physik: Die Oberflächenspannung überwiegt die Schwerkraft, Strömungen bleiben geordnet statt turbulent, und das Mischen muss gestaltet und nicht vorausgesetzt werden.
Die digitale Polymerase-Kettenreaktion zeigt, was diese Stufe einbringt. Eine Probe wird in etwa zwanzigtausend Tropfen von je rund einem Nanoliter geteilt, jeder Tropfen wird für sich vervielfältigt, und die Zahl der positiven ergibt eine absolute Zählung der Zielmoleküle statt einer relativen Messung. Ein Mikroliter lässt sich nur deshalb in Tausende zählbarer Kammern teilen, weil ein Nanoliter klein genug ist, um entweder ein Zielmolekül oder keines zu enthalten.
Das Wirkstoffscreening bewegt Flüssigkeit, ohne sie zu berühren. Akustische Dosierer werfen mit einem gebündelten Schallimpuls Tropfen von zweieinhalb Nanolitern aus einer offenen Vertiefung aus, ohne Spitze und damit ohne Verschleppung und ohne Kunststoffabfall. Eine Platte mit fünfzehnhundert Vertiefungen lässt sich bei diesem Volumen in wenigen Minuten mit verschiedenen Verbindungen füllen.
Drucken und Spotten arbeiten in derselben Größenordnung. Ein Punkt auf einem Mikroarray fasst zwischen einem halben Nanoliter und fünf, ein Tintenstrahltropfen misst wenige Pikoliter, sodass ein Nanoliter mehrere hundert Tropfen sind, und Verfahren der Einzelzellanalyse schließen einzelne Zellen in Tropfen dieser Größe ein, weil eine Säugetierzelle nur wenige Pikoliter einnimmt.
Nanoliter verlässlich zu handhaben ist vor allem ein Kampf gegen die Verdunstung. Ein Tropfen von einem Nanoliter kann an der Luft binnen Sekunden einen messbaren Anteil seiner selbst verlieren, weshalb Geräte dieser Stufe unter Öl, in geschlossenen Kanälen oder in Gehäusen mit geregelter Feuchte arbeiten, und dieser Zwang prägt die Instrumente stärker als das Dosieren selbst.
Ein Nanoliter entspricht 0,001 Mikrolitern, 0,000001 Millilitern, 0,001 Kubikmillimetern oder 1 000 000 Kubikmikrometern.