Les scientifiques travaillant dans la recherche médicale, la biologie, études cellulaires, et pour comprendre, les bactéries et autres agents pathogènes ont souvent besoin de connaître les hausses et les baisses de température dans les systèmes sur lesquels ils se concentrent. De nombreux processus impliquent la production de chaleur et le suivi de ces changements peut permettre de comprendre un processus, diagnostiquer une maladie ou peut-être rechercher si un produit pharmaceutique, comme un antibiotique, marchera.

Maintenant, Joohyun Lee et Il Doh du Korea Research Institute of Standards and Science, à Daejeon, Corée du Sud, ont développé un petit appareil qui mesure les changements de chaleur autrement indétectables. Ils décrivent leur « calorimètre à puce » dans le Revue internationale de nanotechnologie . Les appareils sont basés sur une thermopile faite de bismuth et d'aluminium et peuvent détecter des changements sub-microwatts dans les niveaux d'énergie, et donc la chaleur générée par des systèmes à très petite échelle tels que des échantillons cellulaires ou des cultures bactériennes.

Le calorimètre à copeaux mesure 8 sur 10 millimètres et comprend quatre unités de mesure identiques. Une électrode de platine pour générer de la chaleur au centre et deux thermopiles des deux côtés de l'appareil de chauffage et maintient l'appareil à une température connue dans une plage de 20 millikelvin, c'est techniquement le four et agit comme une ligne de base pour le système afin que toute augmentation de chaleur d'un échantillon puisse être détectée. L'ensemble du dispositif repose sur une membrane de nitrure de silicium d'une épaisseur d'à peine 1 micromètre. "Toute génération de chaleur par échantillon ou élément chauffant dans la zone de la connexion de la thermopile interne induit une différence de température entre les connexions externe et interne de sorte qu'elle produit un signal de tension mesurable avec un nanovoltmètre, " explique l'équipe.

Le calorimètre à puce pourrait finalement être utilisé pour mesurer la chaleur métabolique des cellules pour la recherche sur les antibiotiques, changements dans les échantillons environnementaux, et les changements de température associés à la maladie pour le diagnostic, l'équipe écrit.