| Nanopascal (nPa) | Megaponden per vierkante inch (Mpsi) |
|---|---|
| 1 Nanopascal | 1.45037743897 × 10-19 Mpsi |
| 2 Nanopascal | 2.90075487795 × 10-19 Mpsi |
| 3 Nanopascal | 4.35113231692 × 10-19 Mpsi |
| 4 Nanopascal | 5.80150975589 × 10-19 Mpsi |
| 5 Nanopascal | 7.25188719486 × 10-19 Mpsi |
| 10 Nanopascal | 1.45037743897 × 10-18 Mpsi |
| 20 Nanopascal | 2.90075487795 × 10-18 Mpsi |
| 25 Nanopascal | 3.62594359743 × 10-18 Mpsi |
| 50 Nanopascal | 7.25188719486 × 10-18 Mpsi |
| 100 Nanopascal | 1.45037743897 × 10-17 Mpsi |
| Referentie | Nanopascal (nPa) | Megaponden per vierkante inch (Mpsi) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 1.01325 × 1014 nPa | 0.0000146959 Mpsi |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 1.6 × 1013 nPa | 0.0000023206 Mpsi |
| A car tyre | 2.2 × 1014 nPa | 0.0000319083 Mpsi |
| A racing bicycle tyre | 6 × 1014 nPa | 0.0000870226 Mpsi |
De nanopascal is een drukeenheid gelijk aan een miljardste pascal. Het symbool is nPa. Zij markeert het verre einde van de drukschaal, het gebied waar het denkbeeld van druk als een duw op een vlak ophoudt van nut te zijn en een uitspraak wordt over hoe weinig deeltjes er zijn.
Het duidelijkste tehuis van de eenheid is het uiterst hoge vacuüm. Gewoon laboratoriumvacuüm haalt millipascal; het ultrahoogvacuüm, gebruikt door de oppervlaktefysica en door de bundelbuizen van deeltjesversnellers, haalt micropascal. Daaronder ligt het uiterst hoge vacuüm bij nanopascal en lager, en het bereiken ervan vergt een dichte kamer, urenlang uitstoken bij tweehonderd graden om gas uit het metaal zelf te drijven, en pompen die moleculen vangen in plaats van ze te duwen.
Bij zulke drukken is een kamer niet leeg. Eén nanopascal bevat nog altijd zo'n kwart miljoen moleculen per kubieke centimeter, wat heel veel lijkt tot men het vergelijkt met de vijfentwintig triljoen in hetzelfde volume kamerlucht. Wat telt is niet het aantal maar de gemiddelde vrije weglengte: een molecuul reist nu duizenden kilometers voor het een ander raakt, en slaat dus tegen de wanden lang voor het een buur ontmoet.
Precies daar draait het om. De oppervlaktewetenschap heeft een monster nodig dat de hele proef lang schoon blijft, en bij gewone druk raakt een verse laag in ongeveer een nanoseconde bedekt met aangehecht gas. Bij één nanopascal blijft datzelfde vlak dagenlang schoon. Het vacuüm is er niet om lucht weg te nemen maar om tijd te kopen.
De ruimte levert de natuurlijke vergelijking. De lage aardbaan ligt rond één micropascal, nog dicht genoeg dat de dampkring satellieten afremt en ze uiteindelijk omlaag trekt. De ruimte tussen de planeten telt men in nanopascal. De ruimte tussen de sterren ligt veel lager, rond één femtopascal, wat geen aardse pomp ooit heeft geëvenaard: de beste laboratoriumvacuüms zijn nog altijd dichter dan de ruimte tussen de sterren.
De stralingsdruk belandt op vergelijkbare grond. Zonlicht op een volkomen opnemend vlak oefent op de afstand van de Aarde ongeveer 4,5 micropascal uit, en op de afstand van de buitenste planeten zakt dat tot nanopascal. Zonnezeilen werken met deze getallen, en daarom moeten ze reusachtig en licht zijn om een bruikbare kracht te verzamelen.
Eén nanopascal is gelijk aan 0,000000001 pascal, 0,001 micropascal, 1000 picopascal of ongeveer 0,000000000000145 pond per vierkante duim.
Het megapond per vierkante duim is een drukeenheid gelijk aan een miljoen pond per vierkante duim, of 6,895 gigapascal. Het symbool is Mpsi. Niets werkt bij deze druk; de eenheid bestaat enkel om de elasticiteitsmodulus aan te geven, de grootheid die beschrijft hoe stijf een materiaal is en niet hoe sterk.
Twee erin uitgedrukte getallen kent elke Amerikaanse werktuigbouwkundige uit het hoofd. Staal heeft een elasticiteitsmodulus van 29 miljoen pond per vierkante duim en aluminium van 10 miljoen, en die verhouding van ruwweg drie op één bepaalt hoe de twee zich in elke constructie gedragen. Een stalen onderdeel en een aluminium onderdeel van gelijke vorm en gelijke sterkte buigen niet gelijk door, en het verschil is precies die factor.
De overige gangbare metalen scharen zich eromheen. Titaan zit op ongeveer 16,5 miljoen pond per vierkante duim, koper op 17, magnesium op 6,5, en gietijzer tussen 12 en 20 naargelang de soort. Doordat de modulus binnen één metaalfamilie nauwelijks verandert door warmtebehandeling of legering, zijn deze getallen veel stabieler dan sterktegetallen en zijn zij over soorten heen betrouwbaar.
Bij composieten doet de eenheid haar interessantste werk. Gewone koolstofvezel haalt langs de vezel ongeveer 33 miljoen pond per vierkante duim, hogemoduluskwaliteiten 55 tot 85, en glasvezel maar ongeveer 10, evenveel als aluminium. Doordat een composietlaminaat in elke richting een andere modulus heeft, werkt de ontwerper met een reeks waarden in plaats van met één, en verschijnt de eenheid meermaals op één gegevensblad.
Haar metrieke tegenhanger is de gigapascal, en de omrekening is 6,895 gigapascal per megapond en vierkante duim. Staal bij 29 miljoen pond per vierkante duim is 200 gigapascal, en aluminium bij 10 miljoen is 69, wat ook de twee meest aangehaalde stijfheidsgetallen in de metrieke techniek zijn. De twee tradities beschrijven precies dezelfde materialen.
Modulus en sterkte uit elkaar houden telt hier zwaarder dan waar ook. Een staal met een modulus van 29 miljoen pond per vierkante duim vloeit misschien bij 50 duizend, een verschil van bijna zeshonderd maal, en de twee eigenschappen staan los van elkaar: een warmtebehandeling kan de sterkte van een staal verdubbelen en zijn stijfheid onaangeroerd laten.
Eén megapond per vierkante duim is gelijk aan 1 000 000 pond per vierkante duim, ongeveer 6,895 gigapascal, ongeveer 68 950 bar of 1000 kilopond per vierkante duim.