材料能够测量的温度范围为80至750开（-193°C至476°C），可应用于制造业和生物过程之中。图片承蒙来自于圣保罗大学（USP）和坎皮纳斯大学（UNICAMP）的研究团队。

温度传感器（所谓的T传感器）已经被开发出来，能够在很宽的温度范围内精确地测量宽度——80开（-190℃）至750开（476℃）。 来自圣保罗大学（USP）以及位于圣保罗的坎皮纳斯大学（UNICAMP）的研究人员，在实验室中所创造出的具有超灵敏度的传感器，是以光学原理为基础的，并且对其探测区域有着最小的干扰（如果有的话）。

当受到激光脉冲激发时，由掺杂有铥离子（Tm3 +）的二氧化钛（TiO2）系统所构成的传感器，能够发射出波长随着环境温度而变化的光。从而精确测量波长就能确定温度。

“由于该设备是基于光学的，因此可以在没有它们之间的直接物理接触的情况下获得关于感兴趣对象的温度信息。只要将激光束投射到传感器上并观察它如何响应就足够了。”来自USP的研究人员Antonio Ricardo Zanatta说，“通过使用探测器来测量传感器发射光的波长，就可以高精度地测定出物体的温度。”

对应于每一度的温度变化，发射光波长的变化大约为2皮米（2×10-12米）。研究小组利用光谱学来检测这种微小的波长变化。

Zanatta说：“发射光的波长变化在80至750开之间是绝对线性的，并且在整个的此温度范围内器件都能够保持积分性和稳定性。”

在适用的情况下，研究人员将Tm3 +离子的光谱数据与广为接受的压力与温度红宝石传感器的光谱数据进行了比较。实验结果表明，Tm3 +相关的波长偏移是线性的，并且几乎不需要光谱解卷积分析。而且，Tm3 +离子在相当大的动态范围内（83至750开）表现出较小的蓝移。

研究人员认为，实验结果表明了TiO2：Tm3 +系统作为基于光学的T型传感器的适用性，可以在较宽的线性动态范围内使用。

该传感器可用于一系列的应用场合，从识别电子设备中的热点到检测生物体特定区域内的感染情况。

来自UNICAMP的研究员Fernando Alvarez说：“因为它能够测量非常广泛的温度范围，所以它可以应用于制造业，这种场合下温度有时可以达到非常高的水平，以及对温度的细微变化高度敏感的生物过程。”

Zanatta说：“在目前的这个阶段，我们已经把这种材料排列成了薄膜的形式。理论上，这可以用作任何表面的涂层，无论是平面还是曲面、光滑或粗糙。”并指出该材料还可以作为微粒或纳米粒子呈现。

作为一种薄膜，该材料可以制成小至几平方厘米或几平方米的大小，用作地面车辆、飞机或电网变压器中相关部件的表面涂层。作为微米或纳米颗粒，该材料可以被分散在液体介质中，同时还保持其固体的形态。

原则上，有可能将激光发射器、温度传感器和波长检测器，连同无线通信装置一起封装在小药丸内。 吞咽时，随着沿消化道移动的同时，药丸会传输温度数据，直到从生物体排出。

Alvarez说：“一个非常简单的、可能很快具有可行性的不可避免的应用场景是，将传感器涂层覆盖在塑料基板之上，并将其固定到病人的皮肤上。值得注意的是，二氧化钛储量丰富、容易获得且具有生物相容性即无毒。它已经在许多医疗假肢设备中得到了应用。”

在目前的状态下，T传感器需要一个专用的探测器，这是对设备的成本和便携性的一个共同的限制因素。

Zanatta说：“鉴于需要使用激光器和探测器，相关仪器如今成本很高。但是，我们相信，随着技术的进步，将有可能制造一个包含了半导体激光器、温度传感器和探测器的集成设备。 从实验室到工业规模，成本就可以大大降低。”

在UNICAMP的孵化器Inova UNICAMP的支持之下，一份商业生产的专利申请表已经提交完成。

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