Nanometre ölçeğinde sıcaklığı ölçmek için "kuantum ışığı" kullanan yeni bir teknoloji doğdu!
Hücrelerdeki veya mikroelektronik ve nanoelektronik bileşenlerdeki sıcaklığı ve küçük sıcaklık değişikliklerini ölçme ve izleme yeteneği, hastalık tespitinden modern bilgi işlem ve iletişim teknolojisinin en büyük zorluğuna, yani elektronik bileşenlerin ölçeklenebilirliğinin nasıl ölçüleceğine kadar birçok araştırma alanını etkileyebilir. Seks ve performans. Sydney Teknoloji Üniversitesi'nden (UTS) bilim adamları tarafından yönetilen işbirlikçi bir ekip, nanometre ölçeğinde sıcaklığı doğru bir şekilde ölçmek için elmas nanopartiküllerdeki atomik inklüzyonları kullanan oldukça hassas bir nano-termometre geliştirdi. Sensör bu atomik elmasları kullanıyor Kuantum düzeyinde kapanımların özellikleri.
Kuantum düzeyinde, klasik fiziğin sınırları artık geçerli değil. Elmas nanopartiküller, bir insan saç telinin genişliğinden 10.000 kat daha küçük olan çok küçük parçacıklardır ve lazer ışıması altında flüoresan olacaktır. UTS Matematik ve Fiziksel Bilimler Okulu'nda kıdemli bir araştırmacı olan Dr. Carlo Bradak şunları söyledi: Bu yeni teknoloji sadece "kavram gerçekleştirmenin bir kanıtı" değildir. Bu yöntem hemen uygulanabilir ve şu anda biyolojik numunelerdeki ve yüksek güçlü elektronik devrelerdeki sıcaklık değişikliklerini ölçmek için kullanılmaktadır.Bu devrelerin performansı büyük ölçüde sıcaklıklarının hassas bir şekilde izlenmesine ve kontrolüne bağlıdır ve ölçeğini diğer yöntemlerle elde etmek zordur. nın-nin. "Science Progress" dergisinde yayınlanan araştırma, Rusya Bilimler Akademisi (RU), Nanyang Teknoloji Üniversitesi (SG) ve Harvard Üniversitesi'nden (ABD) uluslararası işbirlikçilerle işbirliği içinde Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden araştırmacılar tarafından tamamlandı.
Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden bir fizikçi olan Dr. Trong Toan Tran şunları söyledi: Saf elmaslar şeffaf olmasına rağmen, "genellikle yabancı atomların kalıntıları gibi safsızlıklar içerirler." Elmaslara sarı, pembe, mavi vb. Gibi farklı renkler vermenin yanı sıra, elması tespit etmek için bir lazer ışını kullanıldığında, kusurlar ayrıca belirli bir dalga boyunda (renk) ışık yayar. Araştırmacılar, bu elmas rengi safsızlıklarından yayılan ışığın yoğunluğunun çevredeki ortamın sıcaklığına çok güçlü bir şekilde bağlı olduğu "anti-stok" (anti-stok) adı verilen özel bir alan olduğunu buldular. Bu elmas nanopartiküller birkaç nanometre kadar küçük olabileceğinden minyatür nanometre termometreleri olarak kullanılabilir, diyor Dr. Bradak: Bu özel floresan sıcaklık bağımlılığından yararlanabileceğimizi hemen fark ettik.
- Elektronik devrelerde nanodiamondların sıcaklık tespitinin açıklaması, fotoğraf: Dr. Trong Toan Tran
Elmas nanopartikülleri ultra küçük sıcaklık probları olarak kullanın. Bu özellikle çekici, çünkü elmasların toksik olmadığı iyi biliniyor - bu nedenle hassas biyolojik ortamlarda ölçüm için uygun - ve son derece esnek - bu yüzden yüzlerce dereceye kadar çok zorlu ortamlarda ideal sıcaklık ölçümü. Bu teknolojinin önemli bir avantajı, tamamen optik olmasıdır.Bu ölçüm yöntemi, yalnızca nanopartikül damlacıklarının numune ile temas halinde sulu bir çözelti içine yerleştirilmesini ve ardından bunların optik flüoresansının (invazif olmayan) bir lazer ışınının ışınlanması altında ölçülmesini gerektirir. Nanopartikülleri kullanan benzer tüm optik yöntemler nano ölçekte sıcaklığı başarıyla ölçmüş olsa da. Ancak araştırma ekibi, ÜTS tarafından geliştirilen teknolojinin hassasiyetini ve mekansal çözünürlüğünü aynı anda sağlayabilecek bir yöntem olmadığına inanıyor.
Dr.Tran şöyle dedi: Sensörümüzün sıcaklığı ölçebildiğine, hassasiyetinin en iyi tüm optik mikro-nano termometreler ile karşılaştırılabilir veya hatta daha yüksek olduğuna ve şimdiye kadarki en yüksek uzaysal çözünürlüğe sahip olduğuna inanıyorum. UTS araştırmacıları, nanometre ölçeğinde sıcaklık ölçümünün en bariz olduğunu, ancak kuantum sistemlerinde anti-Stokes mekanizmasını kullanan tek uygulamadan uzak olduğunu vurguluyor. Bu sistem, izole edilmiş kuantum sistemlerinde temel ışık ve madde arasındaki etkileşimi keşfetmenin temeli olabilir ve bu kuantum sistemlerinin enerjisi genellikle bilinmemektedir. Nesneleri soğutmak için ışığın kullanıldığı, bazıları optik soğutma kadar özel olan çok sayıda pratik nano ölçekli algılama teknolojisi için yeni olanaklar sunar.
Sol alt köşede [Daha fazla bilgi] Boke Garden uygulamasını indirin
