赤外光を用いた非接触測定用分子温度計の開発

Anonim

ヨハネスグーテンベルグ大学マインツ(JGU)の化学者はベルリンのドイツ連邦材料試験研究所(BAM)の研究者と協力して、分子温度計を開発しました。 宝石のルビーはインスピレーションの源として役立った。 しかし、JGU無機化学・分析化学研究所のKatja Heinze教授が率いるチームによって開発された温度計は、水溶性の分子であり、不溶性の固体ではありません。 ルビーのように、この分子には赤色を与えるクロム元素が含まれています。なぜ分子ルビーとも呼ばれています。 この分子ルビーは、その溶解性のおかげで多くの異なる環境で温度を測定するのに使用できます。液体、固体、ナノ粒子、ミセルに導入することができます。 したがって、それは材料科学、生物学、および医学の分野において潜在的な応用を有する。

分子ルビーで温度を測定することは非常に簡単です。 関連サイトには青色光が照射され、青色光は分子ルビーに吸収され、2つの異なる波長の赤外線を放射します。 温度に依存して、2つの波長のうちの1つに赤外線がより強く放射される。 次いで、温度は、2つの波長の強度の対応する比に基づいて決定される。 Heinzeのチームの博士候補であるSven Otto氏は、「単純な発光分光器を持つ人なら誰でもこの種の測定を行うことができます。 「分子ルビーは摂氏100度で、摂氏6​​3度から、毎日の練習に関連する範囲で働いている」とオットー氏は付け加えた。

光学レシオメトリック温度測定の原理は新しいものではありません。 しかし、以前は、単一タイプの光活性剤のみを用いて測定することは不可能であった。 今日まで、科学者は常に温度に依存して発光を生成するものと、温度に依存しない発光を有するもう一つの参照色素という2種類の色素を必要としていました。 そのため、合成とキャリブレーションがずっと難しくなりました。 一方、分子ルビーは安価な原材料から作られているだけで、温度を測定するのに追加の参照物質は必要ありません」とKatja Heinze教授は述べています。 従来の体温計のように物体に直接接触することなく、温度を測定したいときはいつでも使用できます。

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