Des chimistes de l'Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) en coopération avec des chercheurs de l'Institut fédéral allemand de recherche et d'essai des matériaux (BAM) à Berlin ont développé un thermomètre moléculaire. La pierre précieuse rubis a servi de source d'inspiration. Cependant, le thermomètre développé par l'équipe dirigée par le professeur Katja Heinze à l'Institut JGU de chimie inorganique et de chimie analytique est une molécule hydrosoluble, pas un solide insoluble. Comme un rubis, cette molécule contient l'élément chrome qui lui donne sa couleur rouge, c'est pourquoi il a également été surnommé le rubis moléculaire. Ce rubis moléculaire peut être utilisé pour mesurer la température dans de nombreux environnements différents grâce à sa solubilité :il peut être introduit dans des liquides, solides, nanoparticules, et les micelles. Ainsi, il a des applications potentielles dans les domaines des sciences des matériaux, la biologie, et médecine.

La mesure de la température avec le rubis moléculaire est très simple. Le site concerné est irradié en lumière bleue, qui est absorbé par le rubis moléculaire qui émet alors un rayonnement infrarouge à deux longueurs d'onde différentes. Selon la température, il y a une émission d'infrarouge plus intense à l'une des deux longueurs d'onde. La température est alors déterminée à partir du rapport d'intensité correspondant des deux longueurs d'onde. "Toute personne disposant d'un simple spectromètre d'émission peut effectuer ce type de mesure, " a expliqué Sven Otto, un doctorant dans l'équipe de Heinze. "Le rubis moléculaire fonctionne à 100 degrés Celsius aussi bien qu'à moins 63 degrés Celsius, qui se situe dans une fourchette pertinente pour la pratique quotidienne, " ajouta Otto.

Le principe de la mesure optique ratiométrique de la température n'est pas nouveau. Cependant, il était auparavant impossible d'effectuer des mesures en utilisant un seul type d'agent photoactif. À ce jour, les scientifiques avaient toujours besoin de deux colorants, c'est à dire., un qui a produit une émission dépendante de la température et un autre colorant de référence avec une émission indépendante de la température. Cela a rendu la synthèse et la calibration beaucoup plus difficiles. "Notre rubis moléculaire, d'autre part, est simplement fabriqué à partir de matières premières peu coûteuses et aucune substance de référence supplémentaire n'est requise pour mesurer la température, " a déclaré le professeur Katja Heinze. " Il peut être utilisé chaque fois que nous voulons mesurer la température sans avoir à contacter l'objet directement comme avec un thermomètre conventionnel. "