Nanojoule (nJ)

O nanojoule é uma unidade de energia igual a um mil milionésimo de joule, ou seja, 0,000000001 joules. O seu símbolo é nJ. Marca o ponto em que a mecânica cede lugar à ótica e à eletrónica: pouco de mais para mover o que quer que o olho veja, e ainda assim muito grande face à energia que uma só partícula transporta. Quase toda a quantidade escrita em nanojoules sai de um instrumento e não da experiência corrente.

A luz dá a imagem mais clara da escala. Um fotão de luz verde transporta cerca de 3,6 × 10⁻¹⁹ joules, pelo que um nanojoule corresponde a uns 2,8 mil milhões desses fotões a chegar em conjunto. Perante o calor é ainda maior: a energia térmica média de uma só molécula à temperatura ambiente ronda os 4 × 10⁻²¹ joules, o que coloca o nanojoule cerca de 240 mil milhões de vezes acima. A unidade fica assim muito acima do mundo quântico e muito abaixo do mecânico.

Os lasers pulsados são onde ganha o seu lugar. O oscilador de um microscópio de dois fotões entrega impulsos de alguns nanojoules a oitenta milhões de impulsos por segundo, o que dá em média algumas centenas de milliwatts de potência de feixe. Os lasers de fibra, os tomógrafos de coerência ótica e os telémetros de tempo de voo especificam-se do mesmo modo, porque o que danifica uma amostra ou devolve um eco aproveitável é a energia de cada impulso e não a potência média espalhada pelo segundo.

A eletrónica digital mede-se por baixo face ao nanojoule. Uma única comutação dentro de um processador custa femtojoules e um acesso à memória alguns picojoules, pelo que um nanojoule paga centenas de leituras ou milhões de operações lógicas. O projeto de recolha de energia inverte o quadro: uma célula fotovoltaica de interior, um captador piezoelétrico ou uma antena de radiofrequência podem reunir apenas alguns nanojoules por segundo, e todo o ofício do consumo mínimo consiste em encaixar trabalho útil dentro desse orçamento.

Os objetos comuns chegam a esta escala apenas quando são muito pequenos ou mal se movem. Um grão de areia de um miligrama a cair um décimo de milímetro liberta cerca de um nanojoule. Levantar um só cabelo a largura de si mesmo custa menos do que isso. Nada numa cozinha ou numa oficina é alguma vez contado em nanojoules, e é por isso mesmo que a unidade pertence aos laboratórios, aos catálogos de lasers e às folhas de dados, e não às faturas nem aos rótulos.

Na escrita, o prefixo compete com a notação científica. Os artigos de física imprimem quase sempre 10⁻⁹ J e seguem em frente, ao passo que os fabricantes de instrumentos escrevem nJ porque cabe numa linha de especificação e se lê sem contas. Ambas as formas dizem a mesma quantidade, e a escolha diz mais sobre o leitor previsto do que sobre a medição. Quando uma tabela mistura energias de impulso ao longo de várias décadas, as formas com prefixo comparam-se em geral melhor de relance.

Um nanojoule equivale a 0,000000001 joules, a cerca de 6,24 × 10⁹ eletrão-volts ou a cerca de 2,78 × 10⁻¹³ watt-horas.

Tabela de conversão do Nanojoule