Odkryto nowy sposób pomiaru temperatury nanoobiektów
Sponsorem artykułu jest http://www.lab-serwis.com.pl/
Pomiar temperatury, jaki przeprowadzamy na co dzień dokonujemy zazwyczaj poprzez zbliżenie termometru do obiektu, którego temperaturę chcemy zmierzyć. Zmierzenie takim sposobem temperatury obiektu wielkości kilku nanometrów jest co najmniej kłopotliwe z racji jego rozmiaru – a wynosi on tysiąc razy mniej niż grubość ludzkiego włosa.
Pionierski projekt badawczy (opisany na łamach czasopisma Nature Nanotechnology) zaowocował opracowaniem nowej metody dokładnego mierzenia temperatury powierzchni nanoobiektów, w przypadku gdy ich temperatura różni się od temperatury ich otoczenia. Zespół badawczy, którym kierowali dr Janet Anders z University of Exeter oraz profesor Peter Barker z University College London odkrył, że o temperaturze powierzchni nanoobiektów można wnioskować na podstawie wykonywanych przez nich chaotycznych ruchów określanych w świecie nauki ruchami Browna.
„Ruchy nanoobiektów spowodowane są ich zderzeniami z cząsteczkami powietrza” przypomina dr Anders, teoretyk informacji kwantowych oraz członkini wydziału Fizyki i Astronomii na University of Exeter. „Odkryliśmy, że charakter kolizji nanocząsteczek z cząsteczkami powietrza niesie ze sobą informację o temperaturze powierzchni nanoobiektu. Poprzez obserwację ruchów Browna udało nam się tę informację odczytać i wnioskować o temperaturze.”
Naukowcy przeprowadzali swoje eksperymenty z użyciem szklanych nanosfer „uwięzionych” we wiązce lasera i zawieszonych w powietrzu. Szklana nanosfera była następnie ogrzewana a jej rosnąca temperatura była przedmiotem obserwacji do momentu aż szkło rozgrzewało się tak, że topniało. Technika ta pozwalała na pomiar temperatury w różnych punktach powierzchni nanosfery.
„Gdy obserwujesz obiekty o wielkości kilku nanometrów, kolizje z cząsteczkami powietrza stanowią ogromną różnicę”, stwierdza dr James Millen z University College London. „Poprzez obserwowanie w jaki sposób dochodzi do transferu energii pomiędzy nanocząsteczkami i cząsteczkami powietrza znajdującymi się w ich pobliżu uczymy się wiele na temat obydwu z nich”.
Dokładna znajomość temperatury nanoobiektów potrzebna jest w przypadku wielu urządzeń wykorzystujących nanotechnologię, gdyż ich sprawność uzależniona jest od konkretnej temperatury.
Autor tłumaczenia: Bartłomiej Taurogiński
Źródło: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-05/uoe-nmf050214.php
Tagi: nanoobiekty, pomiar, temperatur, nanoobiekt, eskpertyza
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje