Omvandling från 2 Nanometer till Mikrometer

Information om Nanometer (nm)

Nanometern är en miljarddels meter. Den bildas genom att SI-prefixet nano, som betyder 10^-9, sätts framför metern, och skrivs nm. Prefixet kommer av grekiskans nanos, som betyder dvärg.

Detta är den skala som modern optik och elektronik arbetar i. Synligt ljus sträcker sig från ungefär 380 nm i den violetta änden till 750 nm i den röda, vilket gör nanometern till standardenheten för att beskriva färg i fysikaliska termer. En laserpekare som sänder vid 532 nm lyser grönt, en vid 650 nm rött. Ultraviolett ljus ligger under 380 nm och infrarött över 750 nm.

Biologin använder enheten hela tiden. DNA-spiralen är omkring 2 nm bred. Ett typiskt virus mäter mellan 20 och 300 nm. Cellmembran är ungefär 7 nm tjocka. Dessa mått ligger under upplösningen hos vanliga ljusmikroskop, som av ljusets egen våglängd begränsas till omkring 200 nm.

Halvledartillverkningen gjorde nanometern känd utanför vetenskapen. Processnoder har fått namn som 90 nm, 45 nm, 14 nm, 5 nm och mindre. Siffran motsvarar inte längre någon enskild mätbar detalj på kretsen utan har blivit en marknadsföringsbeteckning snarare än ett fysiskt mått, även om de underliggande strukturerna verkligen mäter nanometer. Grinden i en modern transistor är några tiotal atomer bred.

Nanotekniken har fått namn efter enheten och omfattar enligt gängse bruk strukturer mellan 1 och 100 nm. Material uppför sig ofta annorlunda i detta område, eftersom ytegenskaper börjar väga tyngre än egenskaperna hos materialet i stort.

Att mäta i denna skala kräver instrument som inte bygger på synligt ljus. Elektronmikroskop löser upp detaljer under en nanometer med hjälp av elektroner, vilkas effektiva våglängd är långt kortare än ljusets. Atomkraftmikroskop arbetar på ett annat sätt: de drar en vass spets över ytan och registrerar dess utböjning. Båda var nödvändiga för nanoteknikens utveckling, eftersom ett område inte kommer långt så länge dess föremål förblir osynligt.

En nanometer motsvarar 10 ångström, 1000 pikometer eller 0,001 mikrometer. Ett pappersark är ungefär 100 000 nm tjockt.

Information om Mikrometer (μm)

Mikrometern är en miljondels meter och skrivs µm med den grekiska bokstaven my. Den kallas också ofta mikron, ett namn som Generalkonferensen för mått och vikt formellt avskaffade 1967 men som lever kvar i tillverkningsindustrin och materialvetenskapen.

Enheten täcker skalan för enskilda celler och fina partiklar. En röd blodkropp är omkring 7 µm bred. Bakterier mäter vanligen 1 till 5 µm. Människohår har en diameter på ungefär 17 till 180 µm, vilket är skälet till att hår syns medan celler inte gör det. Gränsen för blotta ögat ligger nära 50 µm.

Regleringen av luftkvalitet bygger på mikrometern. PM10 och PM2,5 avser partiklar mindre än 10 µm respektive 2,5 µm. Skillnaden har medicinsk betydelse: större partiklar fastnar i näsa och svalg, medan PM2,5 tränger djupt ned i lungorna och kan ta sig ut i blodet.

Precisionsteknik arbetar i samma intervall. Bearbetningstoleranser anges ofta i mikrometer, liksom ytjämnhet. Lagerspel, färgskiktets tjocklek och planheten hos optiska komponenter mäts på samma sätt. Mätverktyget som kallas mikrometer, eller mikrometerskruv, har fått sitt namn av den noggrannhet det ger och inte av något fast förhållande till enheten.

Våglängder i det infraröda området anges vanligen i mikrometer i stället för nanometer. Värmekameror arbetar normalt mellan 8 och 14 µm, det band där föremål vid vardagliga temperaturer strålar starkast.

Filtrering anges nästan uteslutande i denna enhet. Vattenfilter klassas efter den minsta partikel de fångar, oftast mellan 0,2 och 50 µm, och ett filter på 0,2 µm är fint nog att avskilja de flesta bakterier. Munskydd och andningsskydd provas mot partiklar i samma storleksordning. Beteckningen N95 avser ett filter som fångar minst 95 procent av de luftburna partiklarna i den storlek som är svårast att avskilja, omkring 0,3 µm.

Dess äldre namn vållar ännu förvirring. Fram till 1967 hette enheten officiellt mikron och skrevs med ett ensamt grekiskt my, och ordet är alltjämt vanligt i industrin fastän det årets konferens strök det ur enhetssystemet. Halvledartillverkningen bar namnet i en generation: kretsar beskrevs efter sin processnod i mikron, som föll från tio på sjuttiotalet till under ett omkring 1990, varpå branschen bytte till nanometer och fortsatte. Nutidens nodnamn svarar inte längre mot något fysiskt mått på kretsen, men de tidiga gjorde det, och de angavs just i denna enhet.

En mikrometer motsvarar 1000 nanometer, 0,001 millimeter eller 10^-6 meter.