Das Nanometer ist der milliardste Teil eines Meters. Es entsteht, indem der SI-Vorsatz Nano für 10-9 auf das Meter angewendet wird, und wird nm geschrieben. Der Vorsatz geht auf das griechische nanos zurück, das Zwerg bedeutet.
Dies ist der Arbeitsmaßstab der modernen Optik und Elektronik. Sichtbares Licht reicht von etwa 380 nm am violetten bis 750 nm am roten Ende, weshalb das Nanometer die übliche Einheit ist, um Farbe physikalisch zu beschreiben. Ein Laserpointer mit 532 nm leuchtet grün, einer mit 650 nm rot. Ultraviolettes Licht liegt unter 380 nm, infrarotes über 750 nm.
Die Biologie nutzt die Einheit ständig. Die DNA-Doppelhelix ist etwa 2 nm breit. Ein typisches Virus misst zwischen 20 und 300 nm. Zellmembranen sind rund 7 nm dick. Diese Maße liegen unterhalb der Auflösung herkömmlicher Lichtmikroskope, die durch die Wellenlänge des Lichts selbst auf etwa 200 nm begrenzt ist.
Die Halbleiterfertigung hat das Nanometer auch außerhalb der Wissenschaft bekannt gemacht. Fertigungsknoten trugen Bezeichnungen wie 90 nm, 45 nm, 14 nm, 5 nm und darunter. Die Zahl entspricht längst keinem einzelnen messbaren Merkmal auf dem Chip mehr, sondern ist eher eine Marketingbezeichnung als eine physikalische Größe; die zugrunde liegenden Strukturen messen jedoch tatsächlich Nanometer. Das Gate eines modernen Transistors ist wenige Dutzend Atome breit.
Die Nanotechnologie hat ihren Namen von der Einheit und umfasst herkömmlich Strukturen zwischen 1 und 100 nm. Werkstoffe verhalten sich in diesem Bereich oft anders, weil Oberflächeneffekte gegenüber den Eigenschaften des Volumens die Oberhand gewinnen.
Messungen in diesem Maßstab verlangen Instrumente, die nicht auf sichtbarem Licht beruhen. Elektronenmikroskope lösen Strukturen unterhalb eines Nanometers auf, indem sie Elektronen nutzen, deren effektive Wellenlänge weit kürzer ist als die des Lichts. Rasterkraftmikroskope arbeiten wieder anders: Sie ziehen eine feine Spitze über die Oberfläche und zeichnen deren Auslenkung auf. Beide waren für die Entwicklung der Nanotechnologie unverzichtbar, denn ein Fachgebiet kommt kaum voran, solange sein Gegenstand unsichtbar bleibt.
Ein Nanometer entspricht 10 Ångström, 1000 Pikometern oder 0,001 Mikrometern. Ein Blatt Papier ist etwa 100.000 nm dick.
| Einheit | Symbol | 1 Nanometer entspricht | 1 davon entspricht | Umrechner |
|---|---|---|---|---|
| Ångström | Å | 10 Å | 0.1 nm | Nanometer in Ångström |
| Mikrometer | μm | 0.001 μm | 1000 nm | Nanometer in Mikrometer |
| Millimeter | mm | 0.000001 mm | 1000000 nm | Nanometer in Millimeter |
| Zentimeter | cm | 0.0000001 cm | 10000000 nm | Nanometer in Zentimeter |
| Dezimeter | dm | 0.00000001 dm | 100000000 nm | Nanometer in Dezimeter |
| Meter | m | 0.000000001 m | 1000000000 nm | Nanometer in Meter |
| Dekameter | dam | 1 × 10-10 dam | 10000000000 nm | Nanometer in Dekameter |
| Hektometer | hm | 1 × 10-11 hm | 100000000000 nm | Nanometer in Hektometer |
| Kilometer | km | 1 × 10-12 km | 1000000000000 nm | Nanometer in Kilometer |
| Zoll | in | 0.0000000393700787402 in | 25400000 nm | Nanometer in Zoll |
| Hand | hh | 0.00000000984251968504 hh | 101600000 nm | Nanometer in Hände |
| Fuß | ft | 0.00000000328083989501 ft | 304800000 nm | Nanometer in Fuß |
| Yard | yd | 0.00000000109361329834 yd | 914400000 nm | Nanometer in Yards |
| Chain | ch | 4.9709695379 × 10-11 ch | 20116800000 nm | Nanometer in Chains |
| Furlong | fur | 4.9709695379 × 10-12 fur | 201168000000 nm | Nanometer in Furlongs |
| Meile | mi | 6.21371192237 × 10-13 mi | 1609344000000 nm | Nanometer in Meilen |
| Seemeile | nmi | 5.39956803456 × 10-13 nmi | 1852000000000 nm | Nanometer in Seemeilen |
| Leuge | lea | 2.07123730746 × 10-13 lea | 4828032000000 nm | Nanometer in Leugen |
| Seeleuge | nlea | 1.79985601152 × 10-13 nlea | 5556000000000 nm | Nanometer in Seeleugen |
| Astronomische Einheit | au | 6.68458712227 × 10-21 au | 1.495978707 × 1020 nm | Nanometer in Astronomische Einheiten |
| Lichtjahr | ly | 1.05700083402 × 10-25 ly | 9.46073047258 × 1024 nm | Nanometer in Lichtjahre |
| Parsec | pc | 3.24077928944 × 10-26 pc | 3.08567758149 × 1025 nm | Nanometer in Parsec |