Forskare som arbetar med medicinsk forskning, biologi, cellulära studier, och för att förstå bakterier och andra patogener behöver ofta veta om temperaturhöjningar och -fall i de system som de fokuserar på. Många processer involverar värmeproduktion och spårning av dessa förändringar kan komma till kärnan av att förstå en process, diagnostisera en sjukdom eller kanske undersöka om ett läkemedel, såsom antibiotika, kommer att funka.

Nu, Joohyun Lee och Il Doh från Korea Research Institute of Standards and Science, i Daejeon, Sydkorea, har utvecklat en liten apparat som mäter annars oupptäckbara värmeförändringar. De beskriver sin "chipkalorimeter" i International Journal of Nanotechnology . Enheterna är baserade på en termostapel gjord av vismut och aluminium och kan upptäcka submikrowattsförändringar i energinivåerna, och därmed värmen som genereras av mycket småskaliga system såsom cellprover eller bakteriekulturer.

Chipkalorimetern mäter 8 gånger 10 millimeter och består av fyra identiska måttenheter. En platinaelektrod för att generera värme i mitten och två termopålar på båda sidor av värmaren och håller enheten vid en känd temperatur inom ett område av 20 millikelvin, Detta är tekniskt sett ugnen och fungerar som en baslinje för systemet så att eventuell värmeökning från ett prov kan detekteras. Hela enheten stöds på ett membran av kiselnitrid bara 1 mikrometer tjockt. "All värmegenerering av prov eller värmare i området för den inre termostapelanslutningen inducerar temperaturskillnad mellan de yttre och de inre anslutningarna så att den producerar en spänningssignal som kan mätas med en nanovoltmeter, " förklarar laget.

Chipkalorimetern kan i slutändan användas för att mäta metabolisk värme hos celler för antibiotikaforskning, förändringar i miljöprover, och temperaturförändringar associerade med sjukdom för diagnos, skriver laget.