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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Rise of the 3rd dimension in nanotemperature mapping

Description du projet

La cartographie 3D des températures est essentielle pour comprendre le nanomonde

Les dispositifs à l’échelle du nanomètre, capables de mesurer les variations de température au niveau moléculaire, sont précieux dans les sciences fondamentales et appliquées. Par exemple, ils peuvent rapidement mesurer la surchauffe des micromachines ou la température à l’intérieur d’une cellule. Bien qu’ils soient très prometteurs pour de nombreuses applications, leur résolution 2D a été un facteur qui a empêché leur utilisation plus généralisée. Le projet ThermoRise, financé par l’UE, permettra de surmonter cet obstacle en développant des nanosondes locales aux propriétés magnétiques adaptées qui enregistreront en 3D des informations essentielles sur la température locale. En particulier, les nanosondes enregistreront les informations les plus pertinentes sur la température au lieu de lire la valeur de la température actuelle. Les réalisations du projet élargiront la gamme d’applications des nanothermomètres, permettant de mesurer la température dans des environnements confinés et dans des milieux non transparents.

Objectif

The last decades witnessed a quest for devices responding to temperature at a distance with unprecedented space resolution, approaching the nanoscale. Such devices are valuable in both fundamental and applied science, from overheat in micromachines to hyperthermia applied to cells. Despite great advances, the response is still collected in 2D. In real systems, heat flows in 3 dimensions such that 2D nanothermometers give just a plane view of a 3D reality. The restriction to 2D emerges because space resolution is bound to time and temperature resolutions, leading to a trilemma: scanning into the 3rd dimension is time consuming and cannot be achieve without losing temperature and time resolutions. While incremental improvements have been achieved in recent years, adding the 3rd dimension to nanothermometry is crucial for further impact and requires an innovative approach. Herein, I propose the development of nano local probes with tailored magnetic properties recording critical information about local temperature in 3D. These thermometric local probes avoid the resolution trilemma by recording the most relevant temperature information instead of reading the present temperature value. In many applications, including cellular hyperthermia, most part of the current temperature reading is of minor relevance and can be dropped. The key temperature information includes the maximum temperature achieved, the surpass of a given temperature threshold, and the time elapsed after this surpass. Once recorded, this key information can be read in 3D by standard devices (such as confocal microscopes and magnetic resonance imaging scanners) without time constrains and thus keeping a high space and temperature resolution. Moreover, the reading step can be performed in-situ and/or ex-situ, decoupling probes and reading devices if needed. This widens the range of applications of nanothermometers, allowing detection in confined environments and in non-transparent media.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

ERC-COG - Consolidator Grant

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2019-COG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

UNIVERSIDADE DE AVEIRO
Contribution nette de l'UE
€ 1 988 353,75
Coût total
€ 1 988 353,75

Bénéficiaires (1)