یک نانو متر چقدر کوچک است

یکی از کمیت هایی که از گذشته تا امروز مورد نیاز بوده است اندازه گیری فاصله یا طول می باشد، پیشینیان ما با استفاده از اعضای بدن خود این کمیت را اندازه گیری می کردند. رفته رفته با پیشرفت زندگی انسان و شناخت او از طبیعت و محیط اطرافش، واحدهای اندازه گیری نیز دقیق تر شدند. امروزه ما از واحدهای استانداردی برای اندازه گیری استفاده می کنیم.

متر، یکی از شناخته شده ترین واحدهای اندازه گیری طول است. بیشتر واحدهایی که ما در زندگی روزمره استفاده می کنیم دارای اندازه ای بین 1000(یک کیلومتر) تا یک صدم متر (سانتی متر) است. در حقیقت اندازه های بزرگ برای ما ملموس ترند تا اندازه های کوچک. ولی این اندازه های کوچک دنیای بزرگی برای ما به وجود آوردند.

برای مثال ما در کره ای زندگی می کنیم که دارای قطری معادل 12.76 میلیون متر است و از طرفی اندازه موجودات کوچکی مثل باکتری در حدود یک میلیونیم متر(0.000001) است که با تمام کوچکیش می تواند تهدیدی برای سلامتی ساکنین کره زمین باشد. پس اندازه های خیلی کوچک گرچه با چشم قابل رویت نیستند ولی دارای اهمیتند.

نانو مقیاس بسیار کوچک است ولی برای ما دارای اهمیت است، که در ادامه بیشتر توضیح می دهم. نانومتر یک واحد اندازه گیری است برابر با یک میلیاردم متر و تمام اشیاء و موجوداتی که اندازه آن ها در حد 1 تا 100 نانومتر است را نانومقیاس می نامند. نانو فناوری یعنی کار با مواد، در ابعاد مولکولی یعنی حدود نانو متر؛ حال چگونه می توانیم این مقیاس را درک کنیم؟

فرض کنید توپ تنیسی دارید که طول آن در حد چند سانتیمتر است اگر آن را 100مرتبه کوچک کنیم به 1میلیمتر می رسم چیزی در حدود قطر یک تار مو و اگر آن را 100 مرتبه کوچک کنیم به 10 میکرومتر می رسیم به اندازه قطر یک سلول و اگر آن را 10 مرتبه دیگر کوچک کنیم به اندازه هسته سلول می رسیم حال اگر آن باز 10 بار دیگر کوچک کنیم به 100 نانومتر می رسیم و اگر باز 10 مرتبه کوچک کنیم به  اندازه رشته های دی ان ای می رسیم چیزی در حدود  10 نانومتر، حال اگر باز هم کوچکتر کنیم به یک نانومتر می رسیم در حد اتم های کربن، حال متوجه می شویم که یک نانو متر چقدر کوچک است.

اهمیت این مقیاس از این جهت است که در این مقیاس می توانیم با دستکاری اتم ها و ملکول ها، به ساختارهای ملکولی جدیدی با خواص متفاوتی برسیم.

گفتیم که در این مقیاس خواص تغییر می کند، خواص مواد به دو بخش خواص فیزیکی و خواص شیمیایی تقسیم بندی می شود. یافته های دانشمندان نشان می دهد که یک ماده در اندازه نانومتر ویژگی های متفاوتی با ذرات بزرگتر خود خواهد داشت. تغییر رنگ، تغییر شفافیت، خواص مغناطیسی، خواص مکانیکی، واکنش پذیری مواد و ده ها خاصیت فیزیکی و شیمیایی شناخته شده دیگر نیز در این مقیاس تغییر می کنند.