Termômetros impressos em 3D fornecem uma visão 4D em microescala

digital -Os termopares impressos em 3D permitem uma medição muito precisa de mudanças de temperatura e temprature no tempo

Pesquisadores desenvolveram um dispositivo microtermoelétrico impresso em 3D, permitindo termometria quadridimensional (espaço 3D + tempo) em microescala. Este método inovador aborda os desafios na aquisição de campos de temperatura detalhados, oferecendo uma maior resolução espacial de aproximadamente um micrômetro. As redes de sondas de termopares independentes impressas em 3D têm o potencial de transformar a maneira como estudamos o aquecimento Joule e o resfriamento evaporativo em sistemas de microescala, como microeletrodos.

A termometria, a medição da temperatura, desempenha um papel vital na compreensão da termodinâmica dos processos físicos, químicos e biológicos. Também é essencial no gerenciamento térmico da microeletrônica, cada vez mais importante na área da saúde, mudanças climáticas e outros aspectos da vida diária. Os pesquisadores têm trabalhado continuamente para melhorar a sensibilidade, resolução espacial e escalabilidade do termômetro para melhores medições de temperatura, particularmente em sistemas microscópicos.

Os termopares (TC) provaram ser vantajosos por sua configuração simples e operação passiva, proporcionando mínima perturbação da amostra. No entanto, tem havido desafios na miniaturização de dispositivos TC para alcançar a termometria de alta resolução espacial.

Até agora, a termometria quadridimensional em microescala não era possível devido aos desafios tecnológicos na fabricação de termopares em três dimensões.

A introdução da impressão 3D na fabricação de dispositivos microtermoelétricos superou as limitações enfrentadas pelos termopares tradicionais. A impressão 3D bimetálica usada na criação de redes de sondas termopares independentes oferece uma resolução espacial de aproximadamente um micrômetro. Esse avanço permite a exploração da dinâmica, como aquecimento Joule e resfriamento evaporativo, em assuntos de microescala, como microeletrodos e meniscos de água.

Além disso, a tecnologia de impressão 3D elimina as restrições de design impostas pelos processos de fabricação, abrindo caminho para o desenvolvimento de microssensores independentes ou dispositivos microeletrônicos no chip. A recém-descoberta capacidade de medir diretamente a termometria 4D em microescala tem o potencial de revolucionar o campo da termodinâmica e do gerenciamento térmico em várias aplicações, desde a pesquisa científica até a vida cotidiana.