| Référence | Pouces (in) | Nanomètres (nm) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 11.6929 in | 297000000 nm |
| Average adult human height | 66.9291 in | 1.7 × 109 nm |
| A football pitch (length) | 4133.86 in | 1.05 × 1011 nm |
| A marathon | 1661220 in | 4.2195 × 1013 nm |
| Height of Mount Everest | 348386 in | 8.849 × 1012 nm |
Le pouce est une unité de longueur valant exactement 25,4 millimètres. Il représente le douzième d’un pied et le trente-sixième d’un yard. Son symbole est in, bien que la double prime soit courante dans les contextes techniques et qu’un guillemet droit lui soit souvent substitué de façon informelle.
Le nom vient du latin uncia, qui signifie douzième partie et qui a également donné en anglais le mot ounce. Les premières définitions étaient anatomiques ou agricoles. Un statut d’Édouard II définissait le pouce comme trois grains d’orge placés bout à bout, et la largeur du pouce d’un homme servait d’approximation pratique dans plusieurs langues européennes. Le néerlandais et le suédois emploient encore, pour désigner le pouce, des mots qui signifient pouce au sens du doigt.
Sa précision actuelle date de 1959, lorsque l’Accord international sur le yard et la livre fixa le yard à exactement 0,9144 mètre pour les États-Unis, le Royaume-Uni, le Canada, l’Australie, la Nouvelle-Zélande et l’Afrique du Sud. Avant cet accord, les pouces américain et britannique différaient très légèrement, ce qui comptait dans la fabrication de précision. Les États-Unis conservèrent un pouce topographique distinct pour l’arpentage jusqu’à son abandon officiel à la fin de 2022.
Le pouce reste dominant dans plusieurs industries internationales, indépendamment des systèmes de mesure locaux. La taille des écrans est indiquée en pouces dans le monde entier, mesurée en diagonale. Le diamètre des jantes, la taille des roues de vélo, le calibre des tuyauteries et les équipements montés en baie utilisent des désignations en pouces, et la baie de 19 pouces est un standard mondial. La taille des capteurs photographiques s’exprime en fractions de pouce qui ne correspondent plus à aucune dimension réelle, vestige de la mesure des tubes de caméra de télévision.
La subdivision est traditionnellement binaire plutôt que décimale. Le pouce se divise par deux de façon répétée en huitièmes, seizièmes et trente-deuxièmes, ce qui convient aux graduations des règles et aux tailles fractionnaires des forets et des clés. Les pouces décimaux servent en usinage, où les millièmes de pouce s’appellent thou ou mil.
Les écrans et l’imprimerie la maintiennent en usage quotidien bien au-delà des pays qui s’en servent pour autre chose. Téléviseurs, moniteurs et téléphones se vendent partout à la diagonale en pouces, si bien qu’un téléviseur de 55 pouces porte le même nom à Paris qu’à Chicago. La typographie repose sur la même base : il y a 72 points au pouce, convention héritée du métier d’imprimeur et inscrite dans tout système informatique de polices, et la définition d’une image se cite en points ou pixels par pouce. Qui met en pages dans un pays métrique depuis un siècle travaille donc, sans y songer, en douzièmes et en soixante-douzièmes de pouce.
Un pouce équivaut exactement à 25,4 millimètres, 2,54 centimètres ou 0,0254 mètre.
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.