日常生活中通常是用溫度計接觸物體來測量其溫度，然而，測量比人發絲的寬度要小1000倍的納米級物體的溫度，卻是一個非常棘手的任務。現在，英國埃克塞特大學和倫敦大學學院的研究小組開發出一種方法，可在納米級物體的表面溫度與周圍環境有所不同時，通過分析它們在空氣中緊張的運動即布朗運動，來準確測量其溫度。該研究成果發表在最新一期的《自然?納米技術》上。

      1827年，蘇格蘭植物學家羅伯特?布朗發現水中的花粉及其他懸浮的微小顆粒不停地做不規則的曲線運動，稱為布朗運動。人們長期都不解其中原理。50年后，J?德耳索提出，這些微小顆粒是受到周圍分子的不平衡碰撞而導致的運動。這在后來得到愛因斯坦的研究證明。布朗運動也就成為分子運動論和統計力學發展的基礎。

      當溫度升高，液體分子的運動越劇烈，同一瞬間來自各個不同方向的液體分子對顆粒撞擊力就越大，小顆粒的運動狀態改變也就越快。故溫度越高，布朗運動越明顯。由此，該研究小組發現，納米級物體的表面溫度可以通過分析其布朗運動而確定。

      埃克塞特大學天文學系量子信息理論家珍妮特?安德斯博士說：“這種運動是由與空氣碰撞的分子引發的。研究發現這種碰撞的影響攜帶了物體表面溫度的信息，通過觀察其布朗運動，可識別這些信息和推斷溫度。”

      據每日科學網、物理學家組織網近日報道，研究人員捕獲在激光束中的玻璃納米球，令其懸浮在空氣中后加熱至融化，借此觀察這些納米級物體的升溫。這種技術甚至可以辨別穿過微小球體表面的不同溫度。

      倫敦大學學院詹姆斯?米倫博士說：“在納米尺度，與空氣碰撞的分子有很大的不同。通過測量納米粒子和周圍空氣之間能量如何轉移，我們學到了很多。”

      對于許多納米技術設備，精確了解其溫度尤為必要，因為它們的運作在很大程度上依賴于溫度。這項發現也有助于目前正努力把大的物體引入量子疊加態的研究。未來其可進一步影響大氣中氣溶膠的研究，并為控制環境平衡過程的研究打開了一扇門。