10 Agosto 2022

Addio vecchio termometro, arriva quello più preciso del mondo grazie al team di Gerardo Adesso

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Studi sul termometro più piccolo e preciso del mondo
Studi sul termometro più piccolo e preciso del mondo (fonte Ansa/University of Nottingham)

Che avevamo detto addio al vecchio termometro al mercurio è cosa risalente almeno a 20 anni fa. Si sono fatti spazio termometri elettronici con sofisticati sensori che di tanto in tanto facevano le bizze del tipo: se avevi la febbre a 38 il marchingegno segnava 49. Ma la rivoluzione dell’avvenire sarà grazie ad una manciata di atomi che consentirà a un termometro futuristico di misurare con precisione la temperatura di cellule e nanocircuiti elettronici.

Lo ha progettato il gruppo di ricerca coordinato dall’italiano Gerardo Adesso, dell’università britannica di Nottingham. Pubblicato sulla rivista Physical Review Letters, lo studio descrive il termometro, più piccolo e preciso del mondo, spiegando che è il più piccolo strumento di questo tipo che è possibile realizzare seguendo le leggi della fisica.

Lo strumento sarà capace di rilevare anche le minime fluttuazioni in aree microscopiche, come quelle che si trovano all’interno delle cellule. Questo termometro è basato su un sistema quantistico con due livelli di energia: è di un solo “quanto” (cioè la quantità minima di una grandezza fisica che può esistere in modo indipendente) per il livello minimo di energia, e di molti stati quantistici per livelli superiori di energia. I ricercatori hanno così determinato a livello teorico, combinando matematica, meccanica quantistica e termodinamica, i limiti di precisione di questo termometro in vari possibili scenari sperimentali.

Un vecchio termometro al mercurio
Un vecchio termometro al mercuriomometro

”Quando si progettano strumenti di misura – spiega Gerardo Adesso all’agenzia Ansa – si stabilisce la massima precisione raggiungibile per lo strumento. Noi lo abbiamo fatto per la misura della temperatura. Questo termometro si basa su uno o pochi atomi. Per misurare degli oggetti termici si possono usare dei singoli atomi o fotoni modificati, che devono avere un livello di energia particolare”.

Sapere questo, prosegue Gerardo Adesso ”può aiutare chi progetta tali strumenti a sapere quanto vicino è, o cosa manca, per raggiungere il maggior livello possibile di accuratezza”. Si potrà così migliorare la sensibilità di termometri che misurano le reazioni chimiche, biologiche e fisiche a livello di nanoscala, seguire il calore nei circuiti elettronici o monitorare le terapie di alcune terapie all’interno delle cellule.


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