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Crean el termómetro más sensible: Calcula la temperatura midiendo la velocidad de la luz

Ha sido fabricado con tecnología óptica por investigadores de la Universidad de Adelaida, en Australia


Investigadores de la Universidad de Adelaida (Australia) han creado el termómetro más sensible del mundo, tres veces más preciso que los mejores termómetros existentes, que mide la temperatura a partir de cambios en la velocidad de la luz producidos en un cristal.




Una ligera diferencia en la velocidad de la luz verde y roja indica la temperatura. Imagen: James Anstie. Fuente: Universidad de Adelaida.
Una ligera diferencia en la velocidad de la luz verde y roja indica la temperatura. Imagen: James Anstie. Fuente: Universidad de Adelaida.
Investigadores de la Universidad de Adelaida (Australia) han producido el termómetro más sensible del mundo, tres veces más preciso que los mejores termómetros existentes.

En un artículo publicado en la revista Physical Review Letters , los investigadores del Instituto de Fotónica y Detección Avanzada (IPAS) informan de que han sido capaces de medir temperaturas con una precisión de 30 milmillonésimas de un grado .

"Creemos que esta es la mejor medida que jamás se ha hecho de la temperatura, a temperatura ambiente", relata en la nota de prensa de la Universidad el líder del proyecto, el profesor Andre Luiten, catedrático de Física Experimental en IPAS y en la Escuela de Química y Física, señalando que es posible hacer mediciones más sensibles de la temperatura en ambientes criogénicos (a muy bajas temperaturas) cercanos al cero absoluto.

"Hemos sido capaces de medir diferencias de temperatura de hasta 30 milmillonésimas de un grado en un segundo", recalca el profesor Luiten. "Para enfatizar cuán preciso es esto, cuando examinamos la temperatura de un objeto nos encontramos con que siempre es fluctuante. Todos sabíamos que si se mira con suficiente atención se descubre que todos los átomos en cualquier material siempre están balanceándose, pero de hecho vemos esta fluctuación incesante con nuestro termómetro, mostrando que el mundo microscópico está siempre en movimiento".

El documento artículo describe un nuevo y muy sensible, pero poco ortodoxo, termómetro que utiliza la luz para medir la temperatura. El estudiante de doctorado Wenle Weng llevó a cabo el trabajo.

El termómetro inyecta dos colores de luz (rojo y verde) en un disco cristalino altamente pulido. Los dos colores viajan a velocidades ligeramente diferentes en el cristal, en función de la temperatura del mismo.

"Cuando calentamos el cristal nos encontramos con que la luz roja se ralentiza ligeramente con respecto a la luz verde", explica el profesor Luiten .

Otros usos

"Al obligar a la luz a circular miles de veces alrededor del borde de este disco de la misma manera que el sonido se concentra y se refuerza en las curvas en un fenómeno conocido como "galería susurrante" -como se observa en la catedral de San Pablo en Londres, por ejemplo-, podemos medir esta diferencia minúscula en velocidad con gran precisión".

El profesor Luiten dice que los investigadores han desarrollado una nueva técnica que podría ser rediseñada para mediciones ultrasensibles de otras cosas, como la presión, la humedad, la fuerza o la búsqueda de un producto químico determinado.

"Ser capaz de medir diferentes aspectos de nuestro entorno con un alto grado de precisión tal, utilizando instrumentos lo suficientemente pequeños para llevarlos a todas partes, puede revolucionar las tecnologías utilizadas en varias aplicaciones industriales y médicas en las que la detección de trazas tiene gran importancia", adirma Luiten.

Referencia bibliográfica:

Wenle Weng, James D. Anstie, Thomas M. Stace, Geoff Campbell, Fred N. Baynes, y Andre N. Luiten: Nano-Kelvin Thermometry and Temperature Control: Beyond the Thermal Noise Limit. Phys. Rev. Lett. (2014). DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.160801

Lunes, 2 de Junio 2014
Universidad de Adelaida/T21
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