Chemici van de Johannes Gutenberg Universiteit Mainz (JGU) hebben in samenwerking met onderzoekers van het Duitse Federale Instituut voor Materiaalonderzoek en Testen (BAM) in Berlijn een moleculaire thermometer ontwikkeld. De edelsteen robijn diende als inspiratiebron. Echter, de thermometer die is ontwikkeld door het team onder leiding van professor Katja Heinze van het JGU Institute of Inorganic Chemistry and Analytical Chemistry, is een in water oplosbaar molecuul, geen onoplosbare vaste stof. Als een robijn, dit molecuul bevat het element chroom dat het zijn rode kleur geeft, daarom wordt het ook wel de moleculaire robijn genoemd. Deze moleculaire robijn kan worden gebruikt om de temperatuur in veel verschillende omgevingen te meten dankzij zijn oplosbaarheid:hij kan in vloeistoffen, vaste stoffen, nanodeeltjes, en micellen. Dus, het heeft potentiële toepassingen op het gebied van de materiaalwetenschappen, biologie, en geneeskunde.

Het meten van de temperatuur met de moleculaire robijn is heel eenvoudig. De betreffende plaats wordt bestraald met blauw licht, die wordt geabsorbeerd door de moleculaire robijn die vervolgens infrarode straling op twee verschillende golflengten uitzendt. Afhankelijk van de temperatuur, er is een intensere emissie van infrarood op een van de twee golflengten. De temperatuur wordt dan bepaald op basis van de overeenkomstige verhouding van intensiteit van de twee golflengten. "Iedereen met een eenvoudige emissiespectrometer kan dit soort metingen doen, " legde Sven Otto uit, een promovendus in het team van Heinze. "De moleculaire robijn werkt bij 100 graden Celsius net zo goed als bij min 63 graden Celsius, dat is in een bereik dat relevant is voor de dagelijkse praktijk, ’ voegde Otto eraan toe.

Het principe van optische ratiometrische temperatuurmeting is niet nieuw. Echter, het was voorheen onmogelijk om metingen te doen met slechts één type fotoactief middel. Daten, wetenschappers hadden altijd twee kleurstoffen nodig, d.w.z., een die emissie afhankelijk van temperatuur produceerde en een andere referentiekleurstof met emissie onafhankelijk van temperatuur. Dat maakte synthese en kalibratie een stuk moeilijker. "Onze moleculaire robijn, anderzijds, is eenvoudig gemaakt van goedkope grondstoffen en er zijn geen extra referentiestoffen nodig om de temperatuur te meten, "Zei professor Katja Heinze. "Het kan worden gebruikt wanneer we de temperatuur willen meten zonder direct contact met het object te hoeven maken, zoals bij een conventionele thermometer."