El mejor termómetro del mundo hecho de luz
Investigadores de Física de la Universidad de Adelaida han producido el termómetro más sensible del mundo - tres veces más preciso que los mejores termómetros que ya existían.
Publicado en la revista Physical Review Letters, los investigadores del Instituto de la Universidad para la Fotónica y Detección Avanzada (IPAS) informan que han sido capaces de medir la temperatura con una precisión de 30 millonésimas de grado.
"Creemos que esta es la mejor medida jamás se ha hecho de la temperatura - a temperatura ambiente", dice el líder del proyecto, el profesor Andre Luiten, de la Cátedra de Física Experimental en IPAS y la Escuela de Química y Física, señalando que es posible hacer mediciones más sensibles de la temperatura en ambientes criogénicos (a muy bajas temperaturas) cercanas al cero absoluto.
"Hemos sido capaces de medir las diferencias de temperaturas hasta 30 mil millonésimas de un grado en un segundo", dice 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 miras con suficiente atención al encontrar que todos los átomos en cualquier material siempre se balancean alrededor, pero en realidad ver esta fluctuación incesante con nuestro termómetro, mostrando que el mundo microscópico está siempre en movimiento”.
El documento -Nano-Kelvin Thermometry and Temperature Control: Beyond the Thermal Noise Limit 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 cristal.
"Cuando calentamos el cristal nos encontramos con que la luz roja se ralentiza por una pequeña cantidad con respecto a la luz verde", dice el profesor Luiten.
"Al obligar a la luz circulando miles de veces alrededor del borde de este disco de la misma manera que el sonido concentrados y se refuerza en una curva en un fenómeno conocido como" galería de los suspiros "- como se ve en la catedral de St Paul en Londres o en la Muro Susurrando en Barossa Reservoir - entonces podemos medir esta diferencia minúscula en la 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, el uso de instrumentos lo suficientemente pequeño para llevar a todas partes, tiene la capacidad de revolucionar las tecnologías utilizadas para una variedad de aplicaciones industriales y médicas en las que la detección de trazas tiene gran importancia, "dice el profesor Luiten.
La investigación es apoyada por el Consejo Australiano de Investigación y el Fondo de Ciencia e Investigación de la Premier del Gobierno de Australia del Sur.