| Centimetri (cm) | Nanometri (nm) |
|---|---|
| 1 Centimetro | 10000000 nm |
| 2 Centimetri | 20000000 nm |
| 3 Centimetri | 30000000 nm |
| 4 Centimetri | 40000000 nm |
| 5 Centimetri | 50000000 nm |
| 10 Centimetri | 100000000 nm |
| 20 Centimetri | 200000000 nm |
| 25 Centimetri | 250000000 nm |
| 50 Centimetri | 500000000 nm |
| 100 Centimetri | 1000000000 nm |
| Riferimento | Centimetri (cm) | Nanometri (nm) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 29.7 cm | 297000000 nm |
| Average adult human height | 170 cm | 1.7 × 109 nm |
| A football pitch (length) | 10500 cm | 1.05 × 1011 nm |
| A marathon | 4219500 cm | 4.2195 × 1013 nm |
| Height of Mount Everest | 884900 cm | 8.849 × 1012 nm |
Il centimetro è la centesima parte del metro e si scrive cm. Fra i sottomultipli del sistema metrico è quello a cui si ricorre più spontaneamente nella vita quotidiana, perché copre l’intervallo degli oggetti abbastanza piccoli da stare in mano ma troppo grandi per essere misurati comodamente in millimetri.
L’uso più comune riguarda le misure del corpo. Statura, girovita, torace e lunghezza della gamba sono registrati in centimetri in quasi tutto il mondo, e le taglie dell’abbigliamento ne derivano. Le curve di crescita pediatriche riportano statura e circonferenza cranica in centimetri in funzione dell’età. Le precipitazioni cumulate su periodi lunghi, lo spessore della neve e le dimensioni di mobili e bagagli si indicano allo stesso modo.
Per quasi un secolo l’unità ha avuto un ruolo formale nella scienza. Il sistema CGS, adottato nel 1874 dalla British Association for the Advancement of Science, assumeva il centimetro come unità di base della lunghezza. Unità CGS come l’erg, la dina e il gauss furono correnti in fisica finché non le sostituì il sistema metro-chilogrammo-secondo, e nel 1960 il SI subentrò formalmente al CGS. Alcune unità CGS sopravvivono in astronomia e in alcuni ambiti dell’elettromagnetismo.
Il volume ne discende in modo naturale. Un centimetro cubo, scritto cm3 o cc, equivale esattamente a un millilitro. La cilindrata dei motori è spesso indicata in centimetri cubi, in particolare per le motociclette, e le siringhe mediche recano la stessa graduazione.
Nonostante la sua utilità, il centimetro si inserisce male nella pratica ingegneristica. I disegni tecnici prediligono il millimetro proprio per non mescolare unità che differiscono di un fattore dieci: una virgola decimale fuori posto fra le due è un errore verosimile e costoso.
Le scale cartografiche rendono esplicita l’unità. Una carta 1:25 000 significa che un centimetro sulla carta rappresenta 25 000 centimetri sul terreno, cioè 250 metri, sicché quattro centimetri coprono un chilometro. Escursionisti e praticanti di orientamento usano continuamente questa relazione, che è una delle dimostrazioni più chiare della comodità di un sistema decimale: passare da una scala all’altra richiede solo di spostare una virgola.
Due lunghezze d’onda ben note cadono in questo intervallo e ne portano il nome. L’idrogeno neutro irraggia a 21 centimetri, riga prevista nel 1944 e rilevata sette anni dopo, e poiché l’idrogeno riempie la galassia quella sola lunghezza d’onda ha cartografato i bracci a spirale della Via Lattea e le curve di rotazione che per prime indicarono la materia oscura. I forni a microonde domestici lavorano a 12,2 centimetri, scelti da una banda riservata all’uso industriale e medico e non per una qualche risonanza particolare con l’acqua. In entrambi i casi il centimetro è l’unità naturale perché l’onda ha la grandezza di una mano.
Un centimetro equivale a 10 millimetri o 0,01 metri, ed è molto vicino a 0,3937 pollici.
Il nanometro è la miliardesima parte del metro. Si forma applicando al metro il prefisso SI nano, che vale 10-9, e si scrive nm. Il prefisso deriva dal greco nanos, che significa nano.
È la scala di lavoro dell’ottica e dell’elettronica moderne. La luce visibile si estende da circa 380 nm all’estremo violetto a 750 nm all’estremo rosso, il che fa del nanometro l’unità consueta per descrivere il colore in termini fisici. Un puntatore laser che emette a 532 nm è verde; uno a 650 nm è rosso. La luce ultravioletta sta sotto i 380 nm e l’infrarossa sopra i 750 nm.
La biologia usa l’unità di continuo. La doppia elica del DNA è larga circa 2 nm. Un virus tipico misura fra 20 e 300 nm. Le membrane cellulari hanno uno spessore di circa 7 nm. Queste dimensioni stanno al di sotto della risoluzione dei microscopi ottici convenzionali, limitata dalla lunghezza d’onda della luce stessa a circa 200 nm.
La produzione di semiconduttori ha reso il nanometro familiare anche fuori dalla scienza. I nodi di processo hanno portato nomi come 90 nm, 45 nm, 14 nm, 5 nm e oltre. La cifra non corrisponde più ad alcuna caratteristica misurabile precisa del chip: è diventata una denominazione commerciale più che una dimensione fisica, benché le strutture sottostanti misurino davvero nanometri. Il gate di un transistor moderno è largo poche decine di atomi.
La nanotecnologia prende nome dall’unità e per convenzione riguarda le strutture fra 1 e 100 nm. In questo intervallo i materiali si comportano spesso in modo diverso, perché gli effetti di superficie cominciano a prevalere sulle proprietà di massa.
Misurare a questa scala richiede strumenti che non si affidino alla luce visibile. I microscopi elettronici risolvono dettagli inferiori al nanometro impiegando elettroni, la cui lunghezza d’onda effettiva è assai più corta di quella della luce. I microscopi a forza atomica funzionano in altro modo: trascinano una punta affilata sulla superficie e ne registrano la deflessione. Entrambi sono stati indispensabili allo sviluppo della nanotecnologia, giacché un campo avanza a fatica finché il suo oggetto resta invisibile.
Un nanometro equivale a 10 ångström, 1000 picometri o 0,001 micrometri. Un foglio di carta è spesso all’incirca 100 000 nm.