p Cientistas do Instituto de Tecnologia de Tóquio (Tokyo Tech) e seus colaboradores desenvolveram um termômetro de largura micrométrica que é sensível ao calor gerado por feixes ópticos e de elétrons, e pode medir pequenas e rápidas mudanças de temperatura em tempo real. Este novo dispositivo pode ser usado para explorar o transporte de calor nas escalas micro e nano, e em microscopia óptica e experimentos de radiação síncrotron. p Há uma necessidade urgente de um dispositivo que possa medir o comportamento térmico em nanoescala e em tempo real, como esta tecnologia pode ser aplicada no tratamento fototérmico do câncer, bem como em pesquisas avançadas em cristais, colheita de luz óptica, etc. Além disso, um sistema de microscopia térmica miniaturizado com uma fonte de calor em nanoescala e detector é essencial para o desenvolvimento futuro de transistores de próxima geração que serão empregados no projeto de novos dispositivos em nanoescala.

p Um termopar é um dispositivo elétrico que consiste em dois condutores elétricos diferentes que formam junções elétricas em temperaturas diferentes. Um termopar produz uma tensão dependente da temperatura, que pode ser interpretado para medir a temperatura. O micro-termopar recentemente desenvolvido por cientistas do Instituto de Tecnologia de Tóquio e seus colaboradores é de grande importância para pesquisadores em muitos campos. Este dispositivo consiste em um termopar de ouro e níquel em uma membrana de nitreto de silício e é miniaturizado a ponto de os eletrodos terem apenas 2,5 μm de largura e a membrana de apenas 30 nm de espessura. Para que tal sistema seja usado como um dispositivo de caracterização térmica, ou seja, Um termômetro, deve mostrar sensibilidade à mudança de temperatura. O micro-termopar desenvolvido exibiu alta capacidade de resposta ao calor gerado por um laser e um feixe de elétrons. Mais importante, pequenas mudanças de temperatura foram medidas pelo termopar desenvolvido para ambos os tipos de aquecimento.

p Um processo de miniaturização já desenvolvido foi usado para preparar o micro-termopar, mas melhorias críticas foram feitas. No método estabelecido, um padrão cruzado de listras de metal com larguras de alguns micrômetros é criado, para que um termopar seja produzido. Os pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Tóquio e seus colegas usaram essa técnica para criar um padrão em uma membrana nano-fina de nitreto de silício, o que aumentou a sensibilidade do dispositivo e permitiu que ele respondesse mais rapidamente. Por meio dessa abordagem, um termômetro que pudesse medir mudanças rápidas e pequenas de temperatura foi produzido com sucesso, com as medições sendo realizadas através da membrana nano-fina de nitreto de silício.

p Conforme explicado acima, uma fonte de calor em nanoescala e um detector em nanoescala são necessários para um sistema de microscopia térmica miniaturizado. Esses requisitos foram atendidos com sucesso pelos pesquisadores, que usou a membrana nano-fina e um laser bem focado ou feixe de elétrons para criar uma fonte de calor com um diâmetro de menos de 1 μm. Então, combinado com o detector de micro-termopar, um sistema de microscopia térmica em nanoescala foi alcançado. Este sistema pode ser considerado como uma nova "caixa de ferramentas" para investigar o comportamento do transporte de calor nas escalas micro e nano, com muitas aplicações importantes em uma ampla variedade de campos.