محققان دانشگاه واشینگتن موفق شدند با استفاده از نانوبلورهای نیمه‌هادی، دماسنج نوری بسیار حساس بسازند. عملکرد این دماسنج بر پایه‌ی پدیده‌ی فتولومینسانس است. از این دماسنج میتوان در اندازه‌گیری دمای ال‌ای‌دی‌های آلی، دیودهای لیزرها و دیگر ادوات نانومقیاس در طول فرایند تولید استفاده کرد.
استفاده از نانوبلورهای نیمه‌هادی در دماسنج‌های نوری
محققان دانشگاه واشینگتن موفق شدند با استفاده از نانوبلورهای نیمه‌هادی، دماسنج نوری بسیار حساس بسازند. عملکرد این دماسنج بر پایه‌ی پدیده‌ی فتولومینسانس است. از این دماسنج میتوان در اندازه‌گیری دمای ال‌ای‌دی‌های آلی، دیودهای لیزرها و دیگر ادوات نانومقیاس در طول فرایند تولید استفاده کرد.
دستگاهی که دانیل گاملین و همکارانش ساخته‌اند بر پایه‌ی نانوبلورهای نیمه‌هادی تقویتشده با منگنز است. زمانی که این دماسنج به‌وسیله‌‌ی نور آبی تحریک می‌شود، دو باند نشری دارد: ۵۲۰ و ۵۸۰ نانومتر که به نشر دوگانه ملقب است. نسبت شدت این پیک‌ها می‌تواند به‌عنوان ابزاری برای اندازه‌گیری دمای محیط استفاده شود. گاملین معتقد است این کشف آنها می‌تواند در حوزه‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرد که این مسئله باعث افتخار اوست. وی می‌افزاید که با وجود ۱۰ هزار مقاله‌ای که در فیزیک مربوط به این ماده منتشر شده، هنوز کسی از مکانیسم فتولومینسانس نیمه‌هادی‌های تقویتشده با منگنز استفاده نکرده‌است.
نتایج تحقیق این گروه نشان می‌دهد که نانوبلورها برای دماسنج‌های نوری بسیار ایده‌ال‌اند، زیرا ساز و کار نشر دوگانه در آنها به دما حساسیت بسیار بالایی دارد؛ برای مثال با این دماسنج‌ها میتوان تغییرات تا ۰٫۲ درجه‌ی سانتی‌گراد دمای آب در آزمایشگاه را تشخیص داد.
ریشه‌ی این رفتار به تفاوت تعداد الکترون‌ها یک نانوبلور در دو حالت برانگیخته در دماهای مختلف بستگی دارد. این دماسنج برای استفاده در طیف وسیعی از دماها قابل تنظیم است. در واقع میتوان محدوده‌ی دمایی را که دماسنج می‌تواند شناسایی کند، به دلخواه تغییر داد که با این کار دماسنج برای استفاده در کاربردهای مختلف ایده‌آل می‌شود؛ برای مثال میتوان از آن در تصویربرداری از نانوادوات در حین فرایند تولید استفاده کرد.
از آنجا که این دماسنج مستقل از دما، pH محیط و دیگر فاکتورهایی است که دماسنج‌های معمولی به‌شدت به آن حساس هستند، میتوان از این دماسنج در مطالعات زیستی استفاده کرد.
محققان بیش از ۵۰ سال است که روی ویژگی‌های نشر دوتایی در مولکول‌های آلی کار می‌کنند. ابتدا روی مطالعات بنیادین و سپس روی کاربرد آن در اندازه‌گیری دما در زیست‌فناوری، مهندسی هوانوردی، میکروسیالات، میکروالکترونیک و درمان‌های گرمایی در پزشکی تحقیق کرده‌اند. اخیراً محققان به‌سمت استفاده از نانوبلورها آمده‌اند، زیرا این مواد در قیاس با همتایان آلی خود به‌راحتی در برابر نور از بین نمی‌روند؛ اما مشکل استفاده از نانوبلورها این است که به تغییرات کم دمایی حساس نیستند، اما با این ایده جدید میتوان مشکل را حل کرد.
