日常生活中通常是用溫度計接觸物體來(lái)測量其溫度，然而，測量比人發(fā)絲的寬度要小1000倍的納米級物體的溫度，卻是一個(gè)非常棘手的任務(wù)?，F在，英國?？巳卮髮W(xué)和倫敦大學(xué)學(xué)院的研究小組開(kāi)發(fā)出一種方法，可在納米級物體的表面溫度與周?chē)h(huán)境有所不同時(shí)，通過(guò)分析它們在空氣中緊張的運動(dòng)即布朗運動(dòng)，來(lái)準確測量其溫度。該研究成果發(fā)表在最新一期的《自然?納米技術(shù)》上。

      1827年，蘇格蘭植物學(xué)家羅伯特?布朗發(fā)現水中的花粉及其他懸浮的微小顆粒不停地做不規則的曲線(xiàn)運動(dòng)，稱(chēng)為布朗運動(dòng)。人們長(cháng)期都不解其中原理。50年后，J?德耳索提出，這些微小顆粒是受到周?chē)肿拥牟黄胶馀鲎捕鴮е碌倪\動(dòng)。這在后來(lái)得到愛(ài)因斯坦的研究證明。布朗運動(dòng)也就成為分子運動(dòng)論和統計力學(xué)發(fā)展的基礎。

      當溫度升高，液體分子的運動(dòng)越劇烈，同一瞬間來(lái)自各個(gè)不同方向的液體分子對顆粒撞擊力就越大，小顆粒的運動(dòng)狀態(tài)改變也就越快。故溫度越高，布朗運動(dòng)越明顯。由此，該研究小組發(fā)現，納米級物體的表面溫度可以通過(guò)分析其布朗運動(dòng)而確定。

      ?？巳卮髮W(xué)天文學(xué)系量子信息理論家珍妮特?安德斯博士說(shuō)：“這種運動(dòng)是由與空氣碰撞的分子引發(fā)的。研究發(fā)現這種碰撞的影響攜帶了物體表面溫度的信息，通過(guò)觀(guān)察其布朗運動(dòng)，可識別這些信息和推斷溫度?！?/P>

      據每日科學(xué)網(wǎng)、物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，研究人員捕獲在激光束中的玻璃納米球，令其懸浮在空氣中后加熱至融化，借此觀(guān)察這些納米級物體的升溫。這種技術(shù)甚至可以辨別穿過(guò)微小球體表面的不同溫度。

      倫敦大學(xué)學(xué)院詹姆斯?米倫博士說(shuō)：“在納米尺度，與空氣碰撞的分子有很大的不同。通過(guò)測量納米粒子和周?chē)諝庵g能量如何轉移，我們學(xué)到了很多?！?/P>

      對于許多納米技術(shù)設備，精確了解其溫度尤為必要，因為它們的運作在很大程度上依賴(lài)于溫度。這項發(fā)現也有助于目前正努力把大的物體引入量子疊加態(tài)的研究。未來(lái)其可進(jìn)一步影響大氣中氣溶膠的研究，并為控制環(huán)境平衡過(guò)程的研究打開(kāi)了一扇門(mén)。