Heiß und kalt: Molekulares Thermometer für kontaktlose Messungen mit infrarotem Licht
Molekularer Rubin für Anwendungen in den Materialwissenschaften, der Biologie und Medizin
©: Sven Otto, JGU
Der Vorgang der Temperaturmessung mit dem molekularen Rubin ist denkbar einfach. Die betreffende Stelle wird mit blauen Licht bestrahlt, der molekulare Rubin absorbiert dieses Licht und sendet daraufhin Infrarotstrahlung in zwei unterschiedlichen Wellenlängen aus. Je nach Temperatur wird die eine oder die andere Wellenlänge intensiver abgestrahlt. Aus dem Intensitätsverhältnis der beiden Infrarotemissionen kann dann die Temperatur bestimmt werden. „Diese Messung kann jeder vornehmen, der ein einfaches Emissionsspektrometer besitzt“, erläutert Sven Otto, Doktorand aus der Arbeitsgruppe Heinze. „Der molekulare Rubin funktioniert bei 100 Grad Celsius ebenso wie bei minus 63 Grad Celsius, also in einem alltagsrelevanten Bereich“, ergänzt Otto.
Das Prinzip der optischen ratiometrischen Temperaturmessung war bereits zuvor bekannt. Jedoch war es bisher nicht möglich, die Messung mit nur einer einzigen Art eines photoaktiven Zentrums durchzuführen. Bislang waren immer zwei Farbstoffe nötig: ein Farbstoff, dessen Emission von der Temperatur abhängt, und ein weiterer, dessen Emission davon unbeeinflusst ist, als Referenz. Das erschwert die Synthese und die Kalibration erheblich. „Der molekulare Rubin ist dagegen einfach aus preiswerten Ausgangsstoffen aufgebaut und benötigt keine zusätzliche Referenzverbindung zur Temperaturmessung“, so Heinze. „Er eignet sich, wann immer wir eine Temperatur messen wollen, ohne das Objekt direkt wie mit einem konventionellen Thermometer berühren zu müssen.“
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