Водные растворы с различными металлическими наночастицами (НЧ) охарактеризованы с помощью термоупругого оптического индикаторного микроскопа (ТУОИМ) в микроволновом диапазоне (8–12 ГГц). Ближнеполевое взаимодействие между излучаемыми микроволнами и водными растворами с НЧ Ag, Zn и Fe, полученными в процессе лазерной абляции, чувствительно к концентрации НЧ и структурным характеристикам в растворах на резонансной частоте. Максимальные концентрации исследованных НЧ металлов составили 50 мкг/л. Измеренный минимальный обнаруживаемый нормализованный сигнал составил 0.0547 (мкг/л)–1, 0.0381 (мкг/л)–1, 0.0333 (мкг/л)–1, а измеренная минимальная обнаруживаемая концентрация составила около 1.0 мкг/л, 0.7 мкг/л, 0.6 мкг/л для Ag, Zn, Fe соответственно. Такой чувствительный отклик измерительной системы можно объяснить не только изменением электромагнитных характеристик (комплексной диэлектрической проницаемости, проводимости и др.) растворов из-за изменения концентрации НЧ металлов, но и дополнительными структурными изменениями в водных кластерах вследствие процесса абляции НЧ. Кроме того, метод характеризации с помощью ТУОИМ позволяет визуализировать распределение электромагнитного поля вокруг растворов с высоким пространственным разрешением, что позволяет исследовать жидкую диэлектрическую среду с различным типом и концентрацией высоко проводящих НЧ.