Wetenschappers die werkzaam zijn in medisch onderzoek, biologie, cellulaire studies, en om bacteriën en andere pathogenen te begrijpen, moeten ze vaak weten over temperatuurstijgingen en -dalingen in de systemen waarop ze zich richten. Veel processen hebben betrekking op warmteproductie en het volgen van die veranderingen kan de kern raken van het begrijpen van een proces, een ziekte diagnosticeren of misschien onderzoeken of een farmaceutisch, zoals een antibioticum, zal werken.

Nutsvoorzieningen, Joohyun Lee en Il Doh van het Korea Research Institute of Standards and Science, in Daejeon, Zuid-Korea, hebben een klein apparaat ontwikkeld dat anders niet-detecteerbare warmteveranderingen meet. Ze beschrijven hun "chipcalorimeter" in de Internationaal tijdschrift voor nanotechnologie . De apparaten zijn gebaseerd op een thermozuil gemaakt van bismut en aluminium en kunnen sub-microwatt-veranderingen in de energieniveaus detecteren, en dus de warmte die wordt gegenereerd door zeer kleinschalige systemen zoals celmonsters of bacterieculturen.

De chipcalorimeter meet 8 bij 10 millimeter en bestaat uit vier identieke meeteenheden. Een platina-elektrode om warmte te genereren in het midden en twee thermozuilen aan beide zijden van de verwarmer en houdt het apparaat op een bekende temperatuur binnen een bereik van 20 millikelvin, dit is technisch gezien de oven en fungeert als een basislijn voor het systeem, zodat elke warmtetoename van een monster kan worden gedetecteerd. Het hele apparaat wordt ondersteund op een membraan van siliciumnitride van slechts 1 micrometer dik. "Elke warmteontwikkeling door een monster of verwarming in het gebied van de binnenste thermozuilverbinding veroorzaakt een temperatuurverschil tussen de buitenste en de binnenste verbindingen, zodat het een spanningssignaal produceert dat meetbaar is met een nanovoltmeter, ', legt het team uit.

De chipcalorimeter zou uiteindelijk kunnen worden gebruikt bij het meten van metabole warmte van cellen voor antibioticaonderzoek, veranderingen in milieumonsters, en temperatuurveranderingen geassocieerd met ziekte voor diagnose, schrijft het team.