| Chaînes (ch) | Nanomètres (nm) |
|---|---|
| 1 Chaîne | 20116800000 nm |
| 2 Chaînes | 40233600000 nm |
| 3 Chaînes | 60350400000 nm |
| 4 Chaînes | 80467200000 nm |
| 5 Chaînes | 100584000000 nm |
| 10 Chaînes | 201168000000 nm |
| 20 Chaînes | 402336000000 nm |
| 25 Chaînes | 502920000000 nm |
| 50 Chaînes | 1005840000000 nm |
| 100 Chaînes | 2011680000000 nm |
| Référence | Chaînes (ch) | Nanomètres (nm) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 0.0147638 ch | 297000000 nm |
| Average adult human height | 0.0845065 ch | 1.7 × 109 nm |
| A football pitch (length) | 5.21952 ch | 1.05 × 1011 nm |
| A marathon | 2097.5 ch | 4.2195 × 1013 nm |
| Height of Mount Everest | 439.881 ch | 8.849 × 1012 nm |
La chaîne est une unité de longueur valant 66 pieds, 22 yards ou exactement 20,1168 mètres. Elle occupe une place singulière dans le système impérial : c’est l’unité qui reliait la mesure courante à l’arpentage.
Elle tire son nom d’un objet matériel. Edmund Gunter, mathématicien anglais, introduisit en 1620 une chaîne d’arpenteur de 100 maillons de fer. Le dispositif résolvait un problème réel : les surfaces étaient consignées en acres, unité héritée de l’agriculture médiévale, tandis que les distances se mesuraient en pieds et en yards. Gunter choisit une longueur conciliant les deux systèmes. Dix chaînes carrées font exactement un acre, et 80 chaînes font un mille : l’arpenteur pouvait donc mesurer en chaînes et calculer à la fois la surface en acres et la distance en milles sans facteurs de conversion malcommodes.
La chaîne a façonné le paysage de plusieurs pays. Le Public Land Survey System des États-Unis, qui divisa à partir de 1785 une grande partie de l’Ouest américain en townships et en sections, fut tracé en chaînes. Une section est un mille carré, soit 80 chaînes de côté, et le quadrillage qui en résulte reste visible dans le tracé des routes et les limites de parcelles du Middle West. Des levés comparables au Canada, en Australie et en Nouvelle-Zélande employèrent la même unité, et les actes de propriété anciens de ces pays citent encore des mesures en chaînes.
Le cricket la conserve sous une forme sportive. La piste mesure 22 yards entre les guichets, soit exactement une chaîne, une longueur fixée bien avant que les lois du jeu ne soient formellement écrites.
Les chemins de fer britanniques emploient toujours la chaîne pour repérer des ouvrages le long d’une ligne. Les positions sont consignées par un kilométrage en milles et un nombre de chaînes : 12 milles 40 chaînes désigne ainsi un point avec précision. La convention subsiste dans les schémas de signalisation et les archives techniques malgré la métrication générale.
La chaîne se subdivise en 100 maillons de 7,92 pouces chacun, ce qui offrait aux arpenteurs une subdivision décimale au sein d’un système qui ne l’était pas.
Une chaîne équivaut à 22 yards, 66 pieds ou 20,1168 mètres.
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.