Ученые создали нанотермометр для проб глубокой заморозки

Медики, биологи и исследователи материала часто охлаждают свои разнообразные пробы до очень глубоких температур.

Для этих экспериментов физики португальского университета в Авейро предложили концепцию нано-термометра, который даже при температуре -260 °С может измерить температуру с точностью до 50х долей градуса. Как они сообщают в специализированном журнале «Advanced Functional Materials», он состоит в основном из специального метало-органического комплекса, в котором в может быть вызвано свечение, зависимое от температуры.

«Наша система — это самый чувствительный нано-термометр, о котором до сих пор сообщалось», — заявил автор исследования Цхуопенг Ванг. Важнейшей частью этого термометра являются крохотные нано-частицы, которые служат датчиком температуры. Они состоят из тербия и европия. Во время процесса напыления эти металлы-лантаноиды связывали себя с органическими молекулами фенилуксусной кислоты. Так возникли шарообразные метало-органические нано-частицы, которые после стимуляции ультрафиолетовым лазерным светом посылали люминисцентный свет, зависимый от окружающей температуры.

Учёные детально исследовали свечение этих нано-частиц в широком температурном диапазоне от -260 до +50 °. Для этого они облучали их лазером и анализировали интенсивность и цвет излучённого света люминесценции. Измеренные спектры изменялись при разных температурах настолько специфически, что этот нано-термометр сделал возможным точность измерения до пятьтидесятых долей градуса. На практике некоторые из этих нано-частиц должны были распределяться непосредственно в пробы, температуру которых хотелось бы измерить.

По данным ученых посредством использованного метода напыления возможно призводить нано-частицы также и больших количествах. Таким образом, уже скоро высокочувствительные датчики могут поступить в распоряжение других исследовательских групп для измерения температуры даже самых маленьких проб.