| Nanómetros (nm) | Ángstroms (Å) |
|---|---|
| 1 Nanómetro | 10 Å |
| 2 Nanómetros | 20 Å |
| 3 Nanómetros | 30 Å |
| 4 Nanómetros | 40 Å |
| 5 Nanómetros | 50 Å |
| 10 Nanómetros | 100 Å |
| 20 Nanómetros | 200 Å |
| 25 Nanómetros | 250 Å |
| 50 Nanómetros | 500 Å |
| 100 Nanómetros | 1000 Å |
| Referencia | Nanómetros (nm) | Ángstroms (Å) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 297000000 nm | 2.97 × 109 Å |
| Average adult human height | 1.7 × 109 nm | 1.7 × 1010 Å |
| A football pitch (length) | 1.05 × 1011 nm | 1.05 × 1012 Å |
| A marathon | 4.2195 × 1013 nm | 4.2195 × 1014 Å |
| Height of Mount Everest | 8.849 × 1012 nm | 8.849 × 1013 Å |
El nanómetro es la milmillonésima parte de un metro. Se forma aplicando al metro el prefijo del SI nano, que significa 10-9, y se escribe nm. El prefijo procede del griego nanos, que quiere decir enano.
Esta es la escala de trabajo de la óptica y la electrónica modernas. La luz visible abarca desde unos 380 nm en el extremo violeta hasta unos 750 nm en el rojo, lo que convierte al nanómetro en la unidad habitual para describir el color en términos físicos. Un puntero láser que emite a 532 nm es verde; uno de 650 nm es rojo. La luz ultravioleta queda por debajo de 380 nm y la infrarroja por encima de 750 nm.
La biología recurre a esta unidad continuamente. La doble hélice del ADN mide unos 2 nm de ancho. Un virus típico está entre 20 y 300 nm. Las membranas celulares tienen alrededor de 7 nm de espesor. Estas dimensiones quedan por debajo de la resolución de los microscopios ópticos convencionales, limitada por la propia longitud de onda de la luz a unos 200 nm.
La fabricación de semiconductores hizo popular el nanómetro fuera de la ciencia. Los nodos de proceso se han denominado de 90 nm, 45 nm, 14 nm, 5 nm y menos. La cifra ya no corresponde a ninguna característica medible concreta del chip, pues se ha convertido en una designación comercial más que en una dimensión física, pero las estructuras subyacentes miden realmente nanómetros. La puerta de un transistor moderno tiene unas pocas decenas de átomos de ancho.
La nanotecnología toma su nombre de esta unidad y abarca por convenio las estructuras de entre 1 y 100 nm. Los materiales suelen comportarse de otro modo en ese intervalo, porque los efectos de superficie empiezan a predominar sobre las propiedades del volumen.
Medir a esta escala exige instrumentos que no dependan de la luz visible. Los microscopios electrónicos resuelven detalles menores de un nanómetro empleando electrones, cuya longitud de onda efectiva es mucho más corta que la de la luz. Los microscopios de fuerza atómica funcionan de otra manera: arrastran una punta afilada sobre la superficie y registran su desviación. Ambos fueron decisivos para el desarrollo de la nanotecnología, ya que ningún campo avanza mucho mientras su objeto de estudio permanece invisible.
Un nanómetro equivale a 10 ángstroms, 1000 picómetros o 0,001 micrómetros. Una hoja de papel tiene aproximadamente 100.000 nm de espesor.
El ángstrom es una unidad de longitud igual a la diezmilmillonésima parte de un metro, es decir, 0,1 nanómetros. Debe su nombre a Anders Jonas Ångström, el físico sueco que la empleó en su mapa del espectro solar de 1868. Su símbolo es Å, una letra tomada del alfabeto sueco.
El ángstrom pervive porque se ajusta a la escala de los átomos. Un átomo de hidrógeno tiene un radio de unos 0,5 Å. Un enlace sencillo carbono-carbono mide alrededor de 1,5 Å. Expresar estas cifras en nanómetros produce decimales incómodos, de modo que cristalógrafos, espectroscopistas y biólogos estructurales siguen prefiriendo la unidad antigua. Las estructuras de proteínas depositadas en las bases de datos públicas se describen todavía por su resolución en ángstroms, y una estructura resuelta por debajo de 2 Å se considera de alta calidad.
Las longitudes de onda de la luz visible también caen en un intervalo cómodo. La luz roja se sitúa cerca de los 7000 Å y la violeta en torno a los 4000 Å. Las longitudes de onda de los rayos X se agrupan alrededor de 1 Å, y esa es justamente la razón por la que la difracción de rayos X revela el espaciado atómico: la sonda y el objeto tienen el mismo tamaño.
El ángstrom no forma parte del Sistema Internacional de Unidades. El BIPM lo incluye entre las unidades admitidas para su uso con el SI, pero desaconseja nuevas aplicaciones y prefiere el nanómetro o el picómetro. Esa recomendación ha tenido escaso efecto en los campos donde la unidad está arraigada. La fabricación de semiconductores ofrece un ejemplo claro. Durante décadas los nodos de proceso se nombraron en nanómetros, pero, a medida que las estructuras se redujeron, el sector empezó a indicar el espesor del óxido de puerta en ángstroms, e Intel bautizó una generación de su tecnología como la era Angstrom.
Leer la literatura científica antigua exige cuidado. Antes de vincularse al metro, el ángstrom se definía frente a una línea espectral concreta del cadmio, y las cifras publicadas a principios del siglo XX pueden diferir ligeramente de los valores actuales. La Unión Astronómica Internacional adoptó esa definición espectroscópica en 1907, y estuvo vigente hasta que el propio metro se redefinió frente al kriptón en 1960. La discrepancia es pequeña, pero real, y cuenta al comparar mediciones espectrales históricas con las actuales.
La conversión es sencilla. Un ángstrom equivale a 10-10 metros, 0,1 nanómetros o 100 picómetros. Diez ángstroms hacen un nanómetro.