| 基準 | ミリメートル (mm) | ナノメートル (nm) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 297 mm | 297000000 nm |
| Average adult human height | 1700 mm | 1.7 × 109 nm |
| A football pitch (length) | 105000 mm | 1.05 × 1011 nm |
| A marathon | 42195000 mm | 4.2195 × 1013 nm |
| Height of Mount Everest | 8849000 mm | 8.849 × 1012 nm |
ミリメートルは 1 メートルの 1000 分の 1 で、記号は mm です。多くの定規や巻尺に刻まれた最小の目盛りであり、メートル法を用いる国々における日常的な計測の実用上の下限にあたります。
製図の分野では、ミリメートルがほぼ例外なく用いられています。機械設計の図面は既定でミリメートル表記であり、慣習として了解されているため単位を書かないことがほとんどです。これにより、センチメートルを使えば生じる小数点も、マイクロメートルを使えば必要になる大きな桁数も避けられます。45.5 mm の部品は、4.55 cm や 45500 µm と書くよりも読みやすく、取り違えも起きにくくなります。
気象では降水量にミリメートルを用います。25 mm という値は、水はけのない平らな面に降った雨が 25 ミリメートルの深さでたまることを意味し、1 平方メートルあたり 25 リットルに相当します。降雪は通常、積雪の深さをセンチメートルで、それとは別に水に換算した量をミリメートルで示します。
医療では、腫瘍の大きさ、創傷の計測、画像診断における解剖学的構造の寸法にこの単位を用います。眼鏡の処方では瞳孔間距離をミリメートルで指定します。血圧は水銀柱ミリメートルという古い単位を今も使っており、その名称は水銀柱の高さに由来しています。
紙、板金、ガラスは厚さをミリメートルで指定します。事務用紙 1 枚の厚さはおよそ 0.1 mm です。住宅の窓ガラスは 4 mm が一般的です。銃器や弾薬の口径も 9 mm のようにミリメートルで示されることが多くあります。
締結部品の寸法もこの単位に忠実です。メートルねじのボルトやねじは呼び径をミリメートルで表し、M8 のボルトは 8 ミリメートルのねじを持ちます。スパナやソケットの寸法も同じで、頭部の対辺距離を測ったものです。メートル法の工具セットが、インチ系のような分数刻みではなく連続した寸法の並びになっているのはこのためです。
医学 は これ で 長さ だけ でなく 圧力 も測ります。血 の 圧 は 水銀 柱 ミリメートル で示されます。その 圧力 が支えられる 水銀 の 柱 の 高さ です。ですから 120 と 80 という 健やか な 値 は、力 を じかに 指す のではなく 二 つ の 長さ を指しています。この 決まり は 水銀 の 圧力 計 に由来し、それ に取って代わった どの 器具 より 長く 生き残りました。いま 生きている どの 臨床 の 人 にも、その数値が 身近 だからです。同じ 単位 が 眼 の 内 の 圧、中心 の 静脈 の 圧、血 の なか の 気体 の 分 圧 も測り、真空 の 仕事 では トル として 現れます。トル とは、別 の 名 で呼ばれた 水銀 柱 1 ミリメートル です。
1 ミリメートルは 1000 マイクロメートル、0.1 センチメートル、0.001 メートルに等しく、約 0.03937 インチです。したがって 25.4 ミリメートルがちょうど 1 インチになります。
ナノメートルは 1 メートルの 10 億分の 1 です。10-9 を表す SI 接頭語のナノをメートルに付けたもので、記号は nm です。この接頭語は「小人」を意味するギリシャ語のナノスに由来します。
これは現代の光学と電子工学が扱う尺度です。可視光はおよそ 380 nm の紫から 750 nm の赤までの範囲にあり、そのためナノメートルは色を物理的に表す標準的な単位となっています。532 nm で発光するレーザーポインターは緑色、650 nm のものは赤色です。紫外線は 380 nm より短く、赤外線は 750 nm より長い波長です。
生物学でもこの単位が絶えず使われます。DNA の二重らせんは幅がおよそ 2 nm です。一般的なウイルスは 20〜300 nm です。細胞膜の厚さは 7 nm ほどです。これらの寸法は、光の波長そのものによって約 200 nm に制限される通常の光学顕微鏡の分解能を下回ります。
ナノメートルが科学の外でも知られるようになったのは半導体製造のためです。プロセスノードには 90 nm、45 nm、14 nm、5 nm、さらにそれ以下という呼び名が付けられてきました。この数値はもはやチップ上の特定の測定可能な寸法を指しておらず、物理的な長さというより市場向けの呼称になっています。ただし実際の構造がナノメートル単位であることに変わりはありません。現代のトランジスタのゲートは、原子数十個ぶんの幅しかありません。
ナノテクノロジーはこの単位から名を取っており、慣例として 1〜100 nm の構造を扱います。この範囲では表面の影響が物質全体の性質を上回りはじめるため、材料はしばしば異なる振る舞いを示します。
この尺度で測るには、可視光に頼らない装置が必要です。電子顕微鏡は、光よりもはるかに短い実効波長をもつ電子を用いて、1 ナノメートル未満の構造を分解します。原子間力顕微鏡はまた別の原理で、鋭い探針を表面に沿って動かし、そのたわみを記録します。対象が見えないままでは分野は前に進めないため、いずれもナノテクノロジーの発展に欠かせないものでした。
1 ナノメートルは 10 オングストローム、1000 ピコメートル、0.001 マイクロメートルに等しくなります。紙 1 枚の厚さはおよそ 100000 nm です。