NANOTHERMOMETER HEEFT DE LENGTE VAN EEN BACTERIE

Japanse technologen hebben een thermometer gemaakt met de lengte van een bacterie gemaakt. Het apparaat meet temperatuur op dezelfde manier als de bekende kwikkolom en is af te lezen met een elektronenmicroscoop (Nature, 7 febr.)

De onderzoekers van het Nationaal Instituut voor MateriaalWetenschap & Onderwijs in Tsukuba maakten de thermometer van een koolstofbuisje van 10 micrometer lang (10 duizendste millimeter). Deze buisjes zijn bekende bouwstenen in de nanotechnologie: ze kunnen bijvoorbeeld gevuld worden met metaal of gas en de TU Delft maakte er drie jaar geleden de eerste nano-transistors van.

De Japanners vulden de koolstofbuisjes met het metaal gallium, dat de unieke eigenschap heeft dat het in een breed temperatuurbereik vloeibaar is: van 30 tot 2400 °C. Net als elk metaal zet gallium uit als het warm wordt, zodat aan de stijging van het vloeistofniveau in de buis de temperatuur af te lezen is.

Tussen 50 en 500 °C is de thermometer betrouwbaar, omdat in dat bereik het galliumpeil lineair toe- en afneemt met de temperatuur. Een vorig jaar uitgevonden microscopische thermometer die volgens een ander mechanisme werkte, mat alleen temperaturen net boven het absolute nulpunt. De Japanse onderzoekers noemen geen directe toepassing voor hun instrument.

Het vullen van de thermometer gebeurt overigens op een merkwaardige manier. Als koolmonoxide en een galliumoxide met elkaar reageren, ontstaan bij een bepaalde temperatuur nanobuisjes die al vloeibaar gallium bevatten.