ساخت دماسنج نانویی برای رصد گرمای داخل سلول

ماکس ارگویلا از محققان این پروژه می‌گوید: ما دریافتیم که می‌توانیم دماسنج‌های واقعاً کوچک و حساس را ایجاد کنیم. این دستاورد یکی از کاربردی‌ترین پروژه‌هایی است که می‌تواند از آزمایشگاه ما بیرون آید.

ماکس ارگویلا این دماسنج را به «حلقه‌هایی با رنگ متغییر در مقیاس نانو» تشبیه می‌کند. چنین ماده‌ای را می‌توان در ساخت جواهر استفاده کرد، جواهری که با تغییر دمای بدن فرد، تغییر رنگ می‌دهد. چنین محصولی به جای این که تغییرات دمایی را به صورت درجه‌ای نشان دهد، با تغییر رنگ آن را نمایش می‌دهد. تغییرات رنگ این مواد را می‌توان کالیبره کرد و از آن برای ساخت دماسنج نانویی استفاده نمود.

وی افزود: نیاز به اندازه‌گیری دما مهم است زیرا بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی و صنعتی به تغییر لحظه‌ای دما بستگی دارند. ما ممکن است اکنون دماسنجی داشته باشیم که بتوان با آن دمای داخل سلول‌ها را اندازه‌گیری کرد.

به گفته دمیتری کوردووا، محقق فوق دکتری در گروه ماکس ارگویلا، چنین دماسنج‌های نوری همچنین می‌توانند دما را اندازه‌گیری کرده و راندمان قطعات میکرو و نانو الکترونیکی، از جمله مدارها و دستگاه‌های ذخیره‌سازی داده را ارزیابی کنند. صنایع در حال حاضر دماسنج‌های نوری دارند که هنگام ساخت اجزای رایانه از آن‌ها استفاده می‌کنند، اما مواد جدید این تیم حداقل ده برابر حساس‌تر است.

این موفقیت هنگامی اتفاق افتاد که کوردووا و همکارانش در آزمایشگاه خود کریستال‌هایی را رشد دادند، که رنگ آن‌ها به طور سیستماتیک بسته به درجه حرارت، از زرد به نارنجی تغییر می‌کرد. سپس این تیم اندازه‌گیری‌های دقیقی از محدوده دماهایی را که این مواد در آن‌ها تغییررنگ داشتند، انجام دادند و دریافتند که رنگ‌های زرد روشن با دمای حدود منفی ۱۹۰ درجه سانتیگراد مطابقت دارد در حالی که رنگ‌های قرمز نارنجی با دمای حدود ۲۰۰ درجه سانتیگراد مطابقت دارند.

ماکس ارگویلا گفت: «ما زمان زیادی را صرف این موضوع کردیم که اطمینان حاصل کنیم که اندازه‌گیری‌ها دقیق بوده است.»

ماکس ارگویلا توضیح داد که این کشف اولین قدم برای عرضه دسته جدیدی از مواد است که می‌تواند خوانش دما را در مقیاس نانومتری انجام دهد.

در مرحله بعد، آزمایشگاه وی قصد دارد سایر مواد در مقیاس نانو را آزمایش کند تا ببیند آیا می‌توانند دماسنج‌هایی را ایجاد کنند که طیف وسیع‌تری از دما را اندازه‌گیری کند.