Nano-, bir
objenin 10-9 bölümünü (örneğin, nanometre: 1 nm = 10-9 m)
gösteren uluslararası sistem biriminde (SI metrik sistemi) bir kısaltmadır.
‘Nano’ ön eki Antik Yunan Kaynaklıdır. Latincede ‘nano’ küçük, minik demektir.
Son zamanlarda, bu kısaltma, ‘nanoskalayla ilgili’ veya ‘nanoteknoloji ile
ilgili’ bir şeyi belirtmek için sıklıkla kullanılmaktadır. Ancak, nano- ile
başlayan, fakat nanoteknolojiyle ilgili olmayan bazı terimler de vardır; örneğin,
nanosaniye (10–9 s), nanosatellite (uydu, 10 kg'ın altında
ağırlıktaki uydu gibi).
Nanometre (nm),
bir metrenin milyarda biridir; 1 nm =
10-9 m. Nanomalzemeler ve nanoteknolojilar alanında geleneksel bir
uzunluk birimidir.
Nanoskala,boyutu 1 ve 100 nm arasında olan,
nanoobjelerin geometrik boyutlarından bir veya daha fazlasını sınırlayan,
nanosistemlerdeki tüm temel etkileşimlerin meydana geldiği bir bölgedir.
Nanoskalada, bir substansın makro haldeki (hacim hali)
kimyasal, fiziksel veya biyolojik özelliklerinden farklı (nanoobje) özellikleri
belirgin hale gelir. Örneğin, kuantizasyon ve tünelleme gibi etkiler nanoskalada
ortaya çıkar ve intermoleküler etkileşimlerin rolü (Van der Waals kuvvetleri,
hidrojen bağları, v.s.) belirgin hale gelir.
Tek bir atom veya çok küçük atom gruplarını nanoobje olarak
adlandırılması için minimum skala değeri 1 nm kabul edilir. Buna göre nanobilim
ve nanoteknoloji en az bir boyutu 1 nanometre olan atom clusterlerdir (cluster,
boyutları 0.1 nm’den birkaç nm’ye kadar değişebilen çöktürülmüş atomlar veya
moleküllerdir).
Şekil-1: 3.5 altın atomunun 1 nm skalaya yerleştirilmiş görüntüsü
(her birinin kovalent çapı ~0.144 nm)
Şekil-2: Makromalzemelerden
atomlara; nanomalzemeler ve nanosistemler
Makro-, Mikro-, Nanoskala
|
|
Skala
|
Tipik Elementler
|
1 m
|
1 m = 1.000.000.000
nanometre (109 nm )
|
200 µm
|
Çok çok keskin bir kalamle
çok çok sabit (titremeyen) bir elle yazabileceğiniz en küçük harflerin boyutu
|
100 µm
|
~bir tel saç kalınlığı
|
10-1000 µm
|
Canlı organizmalardaki
hücreler çeşitli boyutlarda olabilir; kurbağa başlangıç embriyo hücresi
1000µm’ye kadar çıkabilir
|
8 µm
|
Kırmzı kan hücresi
|
1 µm
|
Bakteri
|
100 nm
|
Virüs
|
5-100 nm
|
Atomik/moleküler
komponentlerden yapılan nanoteknoloji sistemlerin boyut aralığıdır (kuantum
dotlar, nanopartiküller, nanoteller ve nanotüplerin çapı, lipid membranlar,
nanogözenekler, …)
|
10 nm
|
Canlı organizmaların
bağışıklık sistemindeki antikor (antibody) moleküllerin boyutu
|
6-10 nm
|
Bir hücre membranın
kalınlığı; ve membrandaki tipik gözenek boyutu
|
2.5 nm
|
DNA’nın genişliği (fakat
koşullara bağlıdır)
|
1 nm
|
Bir C60 buckyball veya
glukoz molekülünün boyutu
|
0.3 nm
|
Su molekülünün boyutu
|
1 Å = 0.1 nm
|
~ hidrojen atomunun boyutu
|
0.7 Å=70 pm
|
AFM sistemindeki bir
atomdaki her orbitali görüntüleyebilecek en yüksek rezolusyon
|
