Revolučné nanotermometre: presné meranie teploty bez kontaktu!

Revolučné nanotermometre: presné meranie teploty bez kontaktu!

Vo svete nanotechnológií sa dejú vzrušujúce veci! Výskumníci dosiahli pozoruhodný pokrok vo vývoji luminiscenčných nanotermometrov, ktoré sú primárne založené na vlastnostiach kovovo-organických štruktúr (MOF). Tieto nové zázraky nie sú len miniaturizované teplomery, ale aj neinvazívne nástroje, ktoré možno využiť v nanomedicíne a najmä pri výskume rakoviny. Lejournal uviedli, že MOF sa skladajú z organických a anorganických zložiek a majú kryštalickú poréznu štruktúru, ktorá má veľký potenciál pre rôzne aplikácie.

Skutočne inovatívnym aspektom tejto technológie je použitie materiálov dopovaných lantanoidmi. Tieto materiály ponúkajú vysokú presnosť a účinnosť, a preto sú považované za vhodnú náhradu tradičných tepelných sond. Krčmy zdôrazňuje, že teplomery sú stimulované ultrafialovým, viditeľným alebo blízkym infračerveným svetlom, ktoré vyžaruje emisie v oblastiach biologických okien, ktoré umožňujú hlbší prienik do tkaniva.

Ako MOF funguje a výhody

Jednou z hlavných atrakcií tejto novej termometrie je, že konvenčné teplomery, ako sú termočlánky, nie sú vhodné pre neinvazívne aplikácie. Namiesto toho nanotermometria využíva luminiscenciu s použitím materiálov, ktoré vyžarujú svetlo ako funkciu teploty. Hélène Brault, prednášajúca na univerzite v Nantes, sa výrazne podieľa na výskume MOF na báze lantanoidov. Tieto materiály umožňujú merať teploty medzi 100 Kelvinmi a izbovou teplotou a môžu byť dokonca použité na detekciu rakovinových buniek, ktoré sú teplejšie ako zdravé bunky.

Ďalšia výhoda spočíva vo výrobe týchto nanočastíc. A to buď hydrotermálnymi metódami alebo mikrovlnným ohrevom vo vode. Snom je možnosť vykonávať merania teploty optickým signálom na veľké vzdialenosti bez toho, aby ste sa museli spoliehať na elektrické pripojenie. Technológiu je možné využiť napríklad aj na monitorovanie motorových turbín.

Budúcnosť nanotermometrie

Braultov výskum je podporovaný Agence Nationale de la Recherche (ANR) v projekte „THERMOF“ a v budúcnosti by mohol zahŕňať aj výskum iných lantanoidov, ako je holmium a thulium. Vzhľadom na multifunkčné aplikácie MOF, ako je monitorovanie chladiaceho reťazca, táto technológia priťahuje čoraz väčšiu pozornosť. Použitím infračerveného svetla na meranie teploty v ľudskom tkanive výskumníci ukazujú, že možnosti sú takmer neobmedzené.

Tento vývoj ukazuje, že kombinácia nanotechnológií a moderných materiálov môže priniesť revolúciu nielen v zdravotníctve, ale nájde aj veľmi praktické uplatnenie v našom každodennom živote. Čaká nás vzrušujúce obdobie!