加州大学欧文分校的科学家发现了一种一维纳米级材料，其颜色会随着温度的变化而变化。该团队的研究成果发表在《先进材料》杂志上。

科学家发明可测量纳米级物体温度的材料

“我们发现可以制造出非常小巧灵敏的温度计，”加州大学欧文分校化学教授马克斯·阿吉拉 (Maxx Arguilla) 表示，他的研究小组领导了这项研究。“这是我们实验室中最具应用性和可转化性的研究成果之一。”

Arguilla 将这些温度计比作“纳米级情绪戒指”，指的是会根据佩戴者的体温改变颜色的珠宝。但 Arguilla 表示，这些材料的颜色变化“可以校准并用于光学读取纳米级温度，而不仅仅是定性的温度读数”。

“测量温度的必要性很重要，因为许多生物和工业过程都依赖于追踪温度的微小变化，”他补充道。“我们现在可能拥有可以插入细胞内的温度计。”

Arguilla 团队的博士后学者 Dmitri Cordova 表示，光学温度计还可以测量温度并评估微电子和纳米电子器件(包括电路和数据存储设备)的效率。工业界在制造计算机部件时已经使用了光学温度计，但该团队的新材料“灵敏度至少提高了一个数量级”，Cordova 说道。

这项突破发生在科尔多瓦和同事在实验室中培育晶体时，这种晶体在纳米长度尺度上类似于螺旋状的“弹簧”。他们首先培育晶体，以便对晶体施加热应力，以观察晶体在什么温度下会崩解。

科尔多瓦和本科研究员 Leo Cheng 注意到，随着温度的变化，晶体的颜色会从黄色逐渐变为橙色。

随后，研究小组对这些颜色所对应的温度范围进行了精确测量，发现浅黄色对应的温度约为-190摄氏度，而红橙色对应的温度约为200摄氏度。

阿吉拉说：“我们花了很多精力来确保测量结果的精确性。”

为了获取该材料的纳米级样品，实验室将一块胶带粘在块状晶体上，将其剥下，并将粘在胶带上的纳米级样品转移到透明基板上。

Arguilla 说：“我们可以剥离这些结构，并将它们用作纳米级温度计，可以进行转移、重新配置，并与其他材料或表面结合。”

Arguilla 解释说，这一发现是寻找可在纳米尺度上读取温度的新材料迈出的第一步。

接下来，他的实验室计划测试其他纳米级材料，看看是否可以开发出能够测量更大温度范围的温度计。

“我们现在正试图破解材料设计规则，以制造出更灵敏的材料，”Arguilla 说道。“我们正试图打开光学测温工具箱，从块体尺度到纳米尺度。”