Trong Hệ thống Đơn vị Quốc tế, tiền tố “nano” có nghĩa là một phần tỷ, hoặc 10-9; do đó, một nanomet là một phần tỷ của mét. Thật khó để tưởng tượng nó nhỏ đến mức nào, vì vậy đây là một số ví dụ:
- Một tờ giấy dày khoảng 100.000 nanomet.
- Một sợi DNA của con người có đường kính 2,5 nanomet.
- Có 25.400.000 nanomet trong một inch.
- Một sợi tóc người rộng khoảng 80.000–100.000 nanomet.
- Một nguyên tử vàng có đường kính khoảng một phần ba nanomet.
Ở quy mô so sánh, một quả cầu có đường kính 1 nanomet đối với một quả bóng bàn cũng như quả bóng bàn đối với Trái đất. Hình minh họa bên phải có ba ví dụ trực quan về kích thước và quy mô của công nghệ nano, cho thấy những thứ nhỏ ở kích thước nano thực sự là như thế nào.
Mô phỏng kích thước nano với các vật nhìn thấy
Ưu thế của kích thước nano
Khi các hạt được tạo ra với kích thước khoảng 1–100 nanomet, các đặc tính của vật liệu có thể thay đổi đáng kể so với các đặc tính ở quy mô lớn hơn.
Đây là thang kích thước mà các hiệu ứng lượng tử có thể quy định hành vi và tính chất của các hạt. Một kết quả hấp dẫn và mạnh mẽ của các hiệu ứng lượng tử của kích thước nano là khái niệm “khả năng thu nhận” của các thuộc tính.
Đó là, bằng cách thay đổi kích thước của hạt, một nhà khoa học có thể tinh chỉnh một thuộc tính vật chất mà bạn quan tâm theo đúng nghĩa đen.
Ở kích thước nano, các đặc tính như điểm nóng chảy, huỳnh quang, độ dẫn điện, độ từ thẩm và độ phản ứng hóa học có thể thay đổi như một hàm của kích thước của hạt.
Bạc ở kích thước nano minh họa các đặc tính độc đáo xảy ra ở kích thước nano. Bạc kích thước nano có thể xuất hiện màu vàng tùy thuộc vào kích thước của hạt.
Các hạt nano bạc tương tác khác nhau với ánh sáng so với các hạt bạc có kích thước lớn hơn do hiệu ứng lượng tử.
Các lĩnh vực khác cũng đang được hưởng lợi từ sự hiểu biết về công nghệ nano tự nhiên. Một số nhà khoa học đang khám phá việc sử dụng tự lắp ráp phân tử, tự tổ chức và cơ học lượng tử để tạo ra các nền tảng máy tính mới.
Các nhà nghiên cứu khác đang sử dụng vật liệu nano để phát triển các hệ thống lấy cảm hứng từ thiên nhiên để quang hợp nhân tạo nhằm khai thác năng lượng mặt trời.
