Wie groß ist ein Nanometer?

Ein Nanometer ist ziemlich klein, ein Milliardstel Meter. Es ist 20-mal breiter als der Durchmesser eines Wasserstoffatoms. Im elektromagnetischen Spektrum entspricht 1 Nanometer etwa der Wellenlänge weicher Röntgenstrahlen. Harte Röntgen- und Gammastrahlen haben eine kürzere Wellenlänge. Die Breite einer DNA-Doppelhelix, des Moleküls, das unseren genetischen Code trägt, beträgt etwa 2 Nanometer.

Da die Wellenlänge des Lichts 400-700 Nanometer beträgt, besaß die Wissenschaft bis zur Erfindung und Verfeinerung des Elektronenmikroskops keine Mikroskope, die in der Lage waren, die 1-Nanometer-Skala zu untersuchen. Elektronenmikroskope verwenden Elektronen anstelle von Photonen (Licht), um Bilder aufzunehmen. Die besten Elektronenmikroskope von heute haben eine Auflösung von nur 0.05 Nanometern, dem Durchmesser eines Wasserstoffatoms.

Um die Länge eines Nanometers in der Perspektive zu erhalten, stellen Sie sich vor, Sie wären um das 1.5-Milliarden-fache geschrumpft, sodass Ihre Größe 1 Nanometer wird. Ein Mensch wäre aus unserer neuen Perspektive etwa 1.5 Millionen km groß. Das sind etwa 120 Erddurchmesser oder dreimal länger als die Entfernung von der Erde zum Mond.

Bakterielle Geißeln haben einen Durchmesser von etwa 20 Nanometern. Bakterien haben im Allgemeinen einen Durchmesser zwischen 300 und 5,000 Nanometern. Mitglieder der Gattung Mycoplasma, denen eine Zellwand fehlt, sind mit einer Breite von etwa 300 Nanometern die kleinsten.
Viren und mobile genetische Elemente, die Prionen und Satelliten genannt werden, sind mit Durchmessern zwischen 5 und 300 Nanometern kleiner als Bakterien. Einige dieser Einheiten sind nur wenige Basenpaare lang und alle hängen für ihre Replikation von herkömmlichen Lebensformen ab.

Eukaryontische oder komplexe Zellen, wie die Zellen in unserem Körper, sind etwa 10-mal größer als Bakterien, mit Durchmessern zwischen etwa 5,000 Nanometer und 100,000 Nanometer. In Bezug auf die Nanometerwelt sind diese ziemlich groß.
Die Nanometer-Technologie hat neue Bereiche der Wissenschaft und Technologie eröffnet, die als Nanowissenschaften und Nanotechnologie bezeichnet werden. Diese Felder zielen darauf ab, Effekte auf Nanoebene zum Wohle der Menschheit zu nutzen. Bisher wurde die Nanotechnologie in Computern, Kosmetika und Textilien eingesetzt, könnte aber längerfristig in praktisch jedem erdenklichen Produkt eingesetzt werden.