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길이 10μm(1㎛=${10}^{-6}$m), 지름 75nm(1nm=${10}^{-9}$m)인 세계에서 가장 작은 온도계가 개발됐다고 지난 2월 7일자 ‘네이처’가 보고했다. 이 정도의 길이는 머리카락 두께(약 1백μm)보다 약 10배 가늘다. 따라서 인간의 눈에는 이 온도계가 단지 보일듯 말듯 할 정도로 작은 점일 뿐이다.

이 온도계는 나노과학을 이끄는 대표소재인 탄소나노튜브를 이용해 개발됐다. 탄소나노튜브는 탄소 원자로 구성된 긴 원통구조 물질로, 현재 여러 나노과학 분야에서 실제 제품을 만드는데 응용되고 있다.

일본 국립재료과학연구소 나노소자 실험실의 이후아 가오와 요시오 반도 연구팀은 탄소나노튜브 안에 액체 갈륨을 넣어서 이 온도계를 만들었다.

탄소나노튜브 온도계는 일반 온도계와 작동원리가 같다. 온도가 올라갈 때 탄소나노튜브 속 액체 갈륨이 빠르게 팽창한다는 것. 갈륨의 팽창 정도는 온도에 따라 일정한 비례로 변한다. 따라서 일반 온도계에서 온도에 따라 일정한 간격으로 높이가 변해, 높이만 재면 온도를 알 수 있는 것이다. 하지만 눈금을 새길 수 없기 때문에 탄소나노튜브 온도계의 온도값은 전자현미경으로 읽을 수 있다.

탄소나노튜브 온도계가 잴 수 있는 영역은 50-5백℃. 연구팀은 액체 갈륨의 끓은점이 매우 높아, 앞으로 이 온도계의 측정 영역을 1천℃까지 높일 수 있다고 말했다. 이전의 마이크로 단위의 온도계는 냉동액체를 이용했는데, 이 때문에 영하2백69-영하1백93℃ 영역만 측정 가능했다.

연구팀은 이 온도계가 마이크로 단위의 미세 전자회로의 이상 여부나 고장을 체크하는데 활용될 수 있을 것으로 내다봤다.