تم تطوير مقياس حرارة أنبوبي كربوني صغير في اليابان * نطاقات القياس ضخمة: بين 30 و1,000 درجة مئوية
دكتور نوح بروش
الرابط المباشر لهذه الصفحة: https://www.hayadan.org.il/nanothermometer.html
أفاد باحثون يابانيون أنهم تمكنوا من بناء مقياس حرارة صغير يمكنه قياس درجات الحرارة في نطاق واسع: بين 30 و1,000 درجة مئوية.
يتكون مقياس الحرارة الياباني من أنبوب كربون يبلغ قطره 75 جزءًا من الألف من المليمتر وطوله 0.8 جزءًا من الألف من المليمتر - أي أكثر قليلاً
من قطر خلية الدم الحمراء البشرية. كما هو الحال في مقياس الحرارة العادي، هنا أيضًا يحتوي الأنبوب الصغير على سائل، يشير ارتفاعه داخل الأنبوب إلى درجة الحرارة. في هذه الحالة تم استخدام الغاليوم السائل، والذي يسمح لمقياس الحرارة بقياس درجات حرارة عالية للغاية.
ويحدث صعود الغاليوم السائل داخل الأنبوب بسبب تمدد المعدن السائل بالحرارة، كما يتمدد الزئبق - وهو معدن سائل آخر - في الأنابيب الزجاجية في موازين الحرارة المعتادة.
ومع ذلك، على عكس مقياس الحرارة العادي، لا يمكن في مقياس الحرارة الياباني قراءة مؤشر درجة الحرارة بالعين. ولهذا الغرض، يجب تجهيز المجهر
الماسح الإلكتروني الذي يكبر الصورة 200 ألف مرة. يقوم شعاع الإلكترون بمسح الأنبوب، حتى أن جزءًا منه يخترق الداخل وينعكس من الغاليوم.
وفكر الباحثون في ظاهرتين أخريين يجب أخذهما بعين الاعتبار: أولاً، يتسبب التسخين أيضًا في تمدد أنبوب الكربون. يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند معايرة مقياس الحرارة. ثانياً: أن بعض السوائل تبلل جدران الأنابيب التي توجد فيها، وتحدث زيادة في السائل بسبب ظاهرة الشعيرات الدموية. تم اختيار الغاليوم لاستخدامه في مقياس الحرارة أيضًا لأنه لا يبلل الجزء الداخلي من أنبوب الكربون ويظل مستواه داخل مقياس الحرارة
مستوي. وعلى الرغم من ذلك، فإن التأثير الحراري لشعاع الإلكترون الذي يمسح مقياس الحرارة ويقرأ درجة الحرارة يبقى قائمًا. وفي المستقبل، يأمل الباحثون اليابانيون أن يأخذوا ذلك في الاعتبار أيضًا، وأن يحصلوا على مقياس حرارة موثوق به للغاية.
نشر في معاريف بتاريخ 17/8/03
علم تكنولوجيا النانو
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~613774784~~~175&SiteName=hayadan
