Frigoriferi più economici?更便宜的冰箱？ Protesi più forti?更坚固的假牙？ Una migliore comprensione delle malattie umane?对人类疾病有更好的了解？ Questo e altro potrebbe essere possibile un giorno, grazie a un nuovo ambizioso progetto del NIST, il National Institute of Standards and Technology negli USA.由于美国国家标准与技术研究院NIST的一项雄心勃勃的新项目，有一天甚至有可能做到这一点。
NIST 研究人员正处于一项艰巨任务的早期阶段。设计和建造一系列微型超灵敏纳米温度计。如果他们成功了，他们的系统将成为第一个在微观尺度上进行实时温度测量的系统。该项目名为 热磁成像和控制（Thermal MagIC）.
微观水平的实时温度
研究人员表示，Thermal MagIC 可以彻底改变许多领域的温度测量：生物学、医学、化学合成、制冷、汽车、材料制造。这位 NIST 物理学家表示：“纳米温度计可用于所有温度起重要作用的领域。” 辛迪·丹尼斯。 “也就是说，几乎无处不在。”
NIST 团队现已完成了这个独特项目的定制实验室空间的建设，并开始了实验的第一个主要阶段。
Thermal MagIC的工作原理
Thermal MagIC将通过使用磁性信号随温度变化的纳米尺寸物体来工作。
这些物体将被掺入所研究的液体或固体中： ad esempio la plastica fusa da utilizzare come parte di una sostituzione artificiale delle articolazioni, o il refrigerante liquido di un frigorifero.例如，用作人工关节置换的一部分的熔融塑料，或来自冰箱的液态制冷剂。 Un sistema di telerilevamento potrebbe quindi raccogliere questi segnali magnetici, il che significa che sarebbe un sistema wireless.遥感系统然后可以拾取这些磁信号，这意味着它将是一个无线系统。
最终产品可以使温度测量的精度比最先进的技术高出10倍，而最先进的技术却只需十分之一的体积，而体积却缩小了10.000倍。
含义，以数字表示
在完成新的实验室空间之前，NIST的研究人员已经能够完成一些重要的工作。 上个月发表在《国际磁粒子成像杂志》上的一篇文章，该团队报告发现并测试了一种由铁和钴制成的“有前途的”纳米材料，具有可控变化的温度敏感性。这一步骤使团队更接近于创造温度敏感纳米颗粒，这是 Thermal MagIC 等系统的核心。
NIST纳米温度计可以在十分之一秒的时间内精确测量25毫尔文（千开尔文的千分之一）之内，每侧的体积仅为XNUMX微米（百万分之一米）。
该系统旨在测量 200 至 400 开尔文 (K) 范围内的温度，即 -70 至 126 摄氏度。该系列将涵盖 Thermal MagIC 团队预测在未来 5 年内可能实现的大部分潜在应用。丹尼斯和他的同事看到了更宽温度范围的潜力，从 -270 度延伸到 +320 度。它将包括从过冷超导体到熔融铅的一切。 但这不是当前发展计划的一部分。
这是一个相当大的变化。如果我们成功地实现了这一目标，我们将能够做到我们目前无法想象的事情。 NIST 建造纳米温度计的新项目可能会彻底改变温度成像。
NIST物理学家Cindi Dennis
纳米温度计有什么应用？
无论是客厅中的恒温器还是用于实验室测量的高精度仪器，当今使用的大多数温度计只能在宏观而非微观层面上测量相对较大的区域。
这些 常规温度计 它们也是侵入性的，需要传感器穿透要测量的系统并通过笨重的电缆连接到读取系统。
I 红外测温仪, come gli strumenti per la fronte utilizzati in molti studi medici, sono meno invadenti.像许多医生办公室中使用的额头工具一样，它们的侵入性较小。 Anche loro però effettuano solo misurazioni macroscopiche e non possono vedere sotto le superfici.但是，它们也只能进行宏观测量，而看不到下面的表面。
Thermal MagIC应该允许科学家绕过这两个限制。
工程师可以首次使用Thermal MagIC研究微观尺度下不同制冷剂中的传热情况，并进行测试 便宜的制冷系统 和能源密集型。 他们像面包一样为我们服务。
医生可以将Thermal MagIC用于 研究疾病，其中许多与身体特定部位的温度升高（炎症的标志）有关。
而且制造商可以将系统用于 更好地控制3D打印机 他们融合了塑料以制造定制对象，例如医疗植入物和假肢
