| Décimètres (dm) | Nanomètres (nm) |
|---|---|
| 1 Décimètre | 100000000 nm |
| 2 Décimètres | 200000000 nm |
| 3 Décimètres | 300000000 nm |
| 4 Décimètres | 400000000 nm |
| 5 Décimètres | 500000000 nm |
| 10 Décimètres | 1000000000 nm |
| 20 Décimètres | 2000000000 nm |
| 25 Décimètres | 2500000000 nm |
| 50 Décimètres | 5000000000 nm |
| 100 Décimètres | 10000000000 nm |
| Référence | Décimètres (dm) | Nanomètres (nm) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 2.97 dm | 297000000 nm |
| Average adult human height | 17 dm | 1.7 × 109 nm |
| A football pitch (length) | 1050 dm | 1.05 × 1011 nm |
| A marathon | 421950 dm | 4.2195 × 1013 nm |
| Height of Mount Everest | 88490 dm | 8.849 × 1012 nm |
Le décimètre est le dixième du mètre ; on l’écrit dm. C’est une unité SI parfaitement légitime, formée avec le préfixe déci, mais elle compte parmi les moins employées de l’échelle métrique. La plupart des gens passent directement des centimètres aux mètres et sautent entièrement l’étape intermédiaire.
La raison est pratique et non technique. Une longueur de 3 dm s’exprime plus naturellement en 30 cm ou 0,3 m, et aucune de ces deux formes n’oblige le lecteur à s’arrêter. Une unité survit lorsqu’elle répond à une question à laquelle aucune unité voisine ne répond aussi bien, et c’est rarement le cas du décimètre.
Une forme dérivée fait toutefois figure d’exception remarquable. Le décimètre cube, dm3, vaut exactement un litre, car un cube de 10 cm de côté contient précisément ce volume. Cette relation fonde le système métrique des volumes et fut voulue : le litre fut défini en 1795 comme le volume d’un décimètre cube. L’unité revient donc sans cesse en chimie, où la concentration s’exprime en moles par décimètre cube, noté mol/dm3. Les cours de chimie du secondaire et du supérieur emploient couramment cette notation, alors même que la grandeur pourrait s’écrire en moles par litre.
Le décimètre carré sert à l’occasion pour de petites surfaces, notamment dans les essais de matériaux et dans certaines normes techniques européennes relatives aux revêtements et aux traitements de surface.
En dehors de ces usages, le décimètre apparaît surtout dans l’enseignement, où l’on présente la série complète des préfixes, et dans les tables de conversion. Certains pays l’ont employé par le passé pour les pointures et pour la mesure des textiles.
La contenance des aquariums et des cuves illustre la même relation. Une cuve de cinq sur trois sur quatre décimètres contient soixante décimètres cubes, soit soixante litres, et le calcul se fait sans facteur de conversion. C’est là l’avantage pratique que le système métrique devait apporter, et le décimètre est la longueur à laquelle le volume en litres et la longueur en unités entières s’accordent le plus nettement.
La Scandinavie fait exception à ce délaissement général. Les locuteurs du suédois, du norvégien et du danois emploient le décimètre dans la conversation ordinaire, donnant la taille d’un poisson, d’une étagère ou d’une chute de neige en décimètres là où un francophone ou un germanophone dirait des dizaines de centimètres. Les écoles y enseignent l’unité aux côtés du centimètre et du mètre plutôt que de la sauter, et les règles sont graduées en conséquence. L’habitude rappelle que la naturalité d’un préfixe tient à l’usage et non à la logique : le SI offre toute l’échelle, et chaque communauté de langue s’est discrètement fixée sur les barreaux qui lui conviennent.
Un décimètre équivaut à 10 centimètres, 100 millimètres ou 0,1 mètre. Cela représente environ 3,937 pouces, un peu moins de quatre pouces.
Le nanomètre est le milliardième du mètre. Il se forme en appliquant au mètre le préfixe SI nano, qui vaut 10-9, et s’écrit nm. Le préfixe vient du grec nanos, qui signifie nain.
C’est l’échelle de travail de l’optique et de l’électronique modernes. La lumière visible s’étend d’environ 380 nm du côté violet à 750 nm du côté rouge, ce qui fait du nanomètre l’unité usuelle pour décrire la couleur en termes physiques. Un pointeur laser émettant à 532 nm est vert ; à 650 nm, il est rouge. L’ultraviolet se situe en dessous de 380 nm et l’infrarouge au-dessus de 750 nm.
La biologie y recourt en permanence. La double hélice de l’ADN mesure environ 2 nm de large. Un virus courant fait entre 20 et 300 nm. Les membranes cellulaires ont une épaisseur d’environ 7 nm. Ces dimensions se situent sous la résolution des microscopes optiques classiques, limitée par la longueur d’onde de la lumière elle-même à quelque 200 nm.
La fabrication des semi-conducteurs a fait connaître le nanomètre en dehors des sciences. Les nœuds de gravure ont été désignés par 90 nm, 45 nm, 14 nm, 5 nm et moins encore. Ce chiffre ne correspond plus à aucune dimension mesurable précise sur la puce : il est devenu une appellation commerciale plutôt qu’une grandeur physique, même si les structures sous-jacentes se comptent bien en nanomètres. La grille d’un transistor moderne fait quelques dizaines d’atomes de large.
La nanotechnologie tire son nom de l’unité et couvre par convention les structures comprises entre 1 et 100 nm. Les matériaux s’y comportent souvent différemment, car les effets de surface l’emportent alors sur les propriétés de la masse.
Mesurer à cette échelle exige des instruments qui ne reposent pas sur la lumière visible. Les microscopes électroniques résolvent des détails inférieurs au nanomètre grâce à des électrons, dont la longueur d’onde effective est bien plus courte que celle de la lumière. Les microscopes à force atomique procèdent autrement : ils traînent une pointe fine sur la surface et enregistrent sa déflexion. Tous deux ont été déterminants pour l’essor des nanotechnologies, car un domaine progresse difficilement tant que son objet demeure invisible.
Un nanomètre équivaut à 10 ångströms, 1000 picomètres ou 0,001 micromètre. Une feuille de papier fait environ 100 000 nm d’épaisseur.