Un lavoro in Materiali funzionali avanzati mostra come le nanoparticelle MOF preparate con essiccazione a spruzzo e contenenti metalli lantanidi possono essere utilizzate come nanotermometri operanti su un'ampia gamma di temperature, anche nella gamma criogenica.

I membri dell'ICN2 hanno collaborato a nuove ricerche per ottenere nanotermometri in grado di fornire accurati, misure di temperatura non invasive e autoreferenziali su scala submicrometrica. La ricerca è stata coordinata dall'Università di Aveiro (Portogallo). I risultati sono stati pubblicati in Materiali funzionali avanzati in un articolo intitolato "Nanotermometri a struttura lantanidica-organica preparati mediante essiccazione a spruzzo".

La dipendenza termica della luminescenza del fosforo fornisce un'elevata sensibilità di rilevamento e risoluzione spaziale con brevi tempi di acquisizione in, Per esempio, fluidi biologici, forti campi elettromagnetici, e oggetti in rapido movimento.

La strategia perseguita dai ricercatori si basa sulla dipendenza termica della luminescenza del fosforo, che fornisce un'elevata sensibilità di rilevamento e una risoluzione speciale con brevi tempi di acquisizione in mezzi come fluidi biologici, forti campi elettromagnetici, e oggetti in rapido movimento.

La determinazione della temperatura si basa solitamente sulla variazione dell'intensità della luminescenza o sui tempi di decadimento. Però, le misurazioni basate su una singola transizione f–f possono essere molto influenzate dalla variazione della concentrazione del sensore e dalla deriva dei sistemi optoelettronici, vale a dire, le sorgenti di eccitazione e i rivelatori. Recentemente, gli autori hanno riportato nanotermometri autoreferenziali basati sul rapporto di intensità di due transizioni f–f che superano gli inconvenienti della determinazione della temperatura con una singola transizione.

L'articolo mostra anche che le nanoparticelle MOF preparate per essiccazione a spruzzo possono essere utilizzate come nanotermometri luminescenti raziometrici operativi su un'ampia gamma di temperature, in particolare, la gamma criogenica. Il Prof Maspoch e il Dr Imaz hanno contribuito alla sintesi delle nanoparticelle MOF di Tb(III) e Eu(III), la prima struttura organica lantanidica preparata con il metodo dell'essiccazione a spruzzo. Questo sistema è il nanotermometro criogenico più sensibile finora riportato, combinando alta sensibilità, riproducibilità, e incertezza a bassa temperatura.