Železné piliny v magnetickém poli, licence obrázku public domain
Železné piliny v magnetickém poli, licence obrázku public domain

Diamantový prach jako detektor magnetického pole

Současné senzory pro detekci magnetického pole jsou vesměs objemná zařízení s relativně vysokou spotřebou energie. Ty nejpřesnější navíc vyžadují speciální provozní teploty a jsou velmi drahé. Vědci z University of California v Berkeley o Ohio University nyní vyvinuli nové detektory s lepšími vlastnostmi; tato zařízení by se mohla uplatnit v elektronice, ale např. i v medicínských zobrazovacích technikách.
Diamant se v senzorech magnetického pole používá. Před každým měřením ovšem senzor vyžaduje aktivaci mikrovlnným zářením o výkonu 1-10 wattů. Taková energie již hrozí i roztavit nebo jinak zničit okolní elektroniku. Nový výzkum především asi 1000krát snižuje hodnotu aktivační energie; magnetické senzory by se díky tomu mohly umisťovat i dovnitř elektroniky včetně mobilních telefonů.
Základem nového senzoru je diamant, ovšem dopovaný dusíkem, který se připraví prostě z diamantu bombardovaného prudkým proudem plynu. Základní funkčnost zajišťují právě atomy dusíku. Pokud se namísto běžných diamantů použije speciální nanoforma („prach“), vzniknou malé, přesto však funkční částice, k jejichž aktivaci je potřeba relativně méně energie. Další inovací je speciální (tzv. multiferoický) film, na něž se tyto částice umístí – ten umožňuje velmi efektivní přenos mikrovlnné energie potřebné k aktivaci.
Výsledkem výzkumu by mohly být např. levnější a méně objemné přístroje pro magnetoencefalografii/magnetokardiograii. Dosud tato zařízení mají velikost menšího pokoje a cenu kolem 3 milionů dolarů, nově by se už třeba daly nasazovat přímo na hlavu v podobě helmy. Příslušné senzory magnetického pole v mobilech by mohly vylepšovat navigaci. Využití by mohly najít i při geologických průzkumech.
Autoři výzkumu navíc tvrdí, že pokud by se jejich přístroje dokázaly s magnetickým polem i jemně manipulovat, mohly by se uplatnit třeba i v kvantových počítačích.
Zdroj: Phys.org
Dominic Labanowski et al, Voltage-driven, local, and efficient excitation of nitrogen-vacancy centers in diamond, Science Advances (2018). DOI: 10.1126/sciadv.aat6574

Poznámka: Na zmínky o „uplatnění v kvantových počítačích“ lze v poslední době narážet docela často i tam, kde to s výzkumem na pohled moc nesouvisí. Možná se z toho stává podobná mantra jako „ekologické aplikace“?

Týden na ITBiz: DevOps a metriky

Pád trhů, došlo i na Apple. Letos naposledy podniky utratí více za on-premises než za …

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close