Nanometerafstand

Nanometerafstand verwijst naar afstanden die op de orde van nanometers liggen, oftewel 10^-9 meter. Het begrip wordt vaak gebruikt in de chemie, biologie, fysica en nanotechnologie om de afstand tussen atomen, moleculen of nanostructuren aan te duiden. In deze schaal zijn interacties zoals covalente binding, van der Waals-krachten en elektrostatische interacties sterk afhankelijk van de afstand.

Voorbeelden: bindinglengtes tussen atomen in moleculen liggen typisch tussen 0,1 en 0,2 nm; de scheidingen tussen aangrenzende bouwstenen in kristallen of tussen moleculaire lagen variëren van circa 0,3 tot enkele nanometers; afstanden tussen nanodeeltjes of tussen eiwitelementen in een complex liggen vaak in de nanometerrange.

Meting en waarneming: nanometerafstanden worden gemeten met technieken als atoomkrachtenmicroscopie (AFM) en scanning tunneling microscopy (STM), die nanometerresolutie bieden; transmittie-elektronenmicroscopie (TEM) en röntgendiffractie leveren informatie over interatomaire afstanden in kristallen en nanostructuren; in biologie wordt nm-afstand soms afgeleid uit FRET, dat typisch werkt in een bereik van ongeveer 1–10 nm; superresolutietechnieken in fluorescence-microscopie kunnen onder gunstige omstandigheden tot nabij-nm-resolutie komen.

Fysisch gezien bepalen nm-afstanden de sterkte en aard van interacties: van der Waals-krachten opereren op sub-nanometer tot nanometer- schaal; elektrostatische interacties kunnen reikwijdten hebben tot enkele nanometers; Casimir-krachten zijn ook relevant op nanoschaal.

Toepassingen en nuance: de term is contextafhankelijk en komt in onder meer nanolithografie en materiaalonderzoek voor, waar features en afstanden in de orde van nanometers liggen.