Tecnologia Científica

Os físicos contornam a teoria centenária para cancelar os campos magnéticos
Com a capacidade de cancelar campos magnéticos externos
Por University of Sussex - 28/10/2020


Domínio público

Uma equipe de cientistas, incluindo dois físicos da Universidade de Sussex, encontrou uma maneira de contornar uma teoria de 178 anos, que significa que eles podem cancelar efetivamente os campos magnéticos à distância. Eles são os primeiros a serem capazes de fazer isso de uma forma que traz benefícios práticos.

Espera-se que o trabalho tenha uma ampla variedade de aplicações. Por exemplo, pacientes com distúrbios neurológicos como Alzheimer ou Parkinson podem, no futuro, receber um diagnóstico mais preciso. Com a capacidade de cancelar campos magnéticos externos "ruidosos", os médicos que usam scanners de campo magnético serão capazes de ver com mais precisão o que está acontecendo no cérebro.

O estudo "Adaptando campos magnéticos em regiões inacessíveis" foi publicado na Physical Review Letters . É uma colaboração internacional entre o Dr. Mark Bason e Jordi Prat-Camps da Universidade de Sussex, e Rosa Mach-Batlle e Nuria Del-Valle da Universitat Autonoma de Barcelona e outras instituições.

"Teorema de Earnshaw" de 1842 limita a capacidade de formar campos magnéticos. A equipe conseguiu calcular uma forma inovadora de contornar essa teoria para cancelar efetivamente outros campos magnéticos que podem confundir as leituras em experimentos.

Em termos práticos, eles conseguiram isso criando um dispositivo composto de um arranjo cuidadoso de fios elétricos. Isso cria campos adicionais e, portanto, neutraliza os efeitos do campo magnético indesejado. Os cientistas têm lutado com esse desafio há anos, mas agora a equipe encontrou uma nova estratégia para lidar com esses campos problemáticos. Embora um efeito semelhante tenha sido alcançado em frequências muito mais altas, esta é a primeira vez que foi alcançado em frequências baixas e campos estáticos - como frequências biológicas - o que abrirá uma série de aplicações úteis.

Outras possíveis aplicações futuras para este trabalho incluem:

Tecnologia quântica e computação quântica, em que 'ruído' de campos magnéticos externos pode afetar leituras experimentais

Neuroimagem, em que uma técnica chamada 'estimulação magnética transcraniana' ativa diferentes áreas do cérebro por meio de campos magnéticos. Usando as técnicas deste artigo, os médicos podem ser capazes de tratar com mais cuidado as áreas do cérebro que precisam de estimulação.

Biomedicina, para melhor controlar e manipular nanorrobôs e nanopartículas magnéticas que se movem dentro de um corpo por meio de campos magnéticos externos . As aplicações potenciais para este desenvolvimento incluem a entrega aprimorada de drogas e terapias de hipertermia magnética.

A Dra. Rosa Mach-Batlle, autora principal do artigo da Universitat Autonoma de Barcelona, ​​disse: "Partindo da questão fundamental de se era possível ou não criar uma fonte magnética à distância, chegamos a uma estratégia para controlar o magnetismo remotamente que acreditamos poderia ter um impacto significativo em tecnologias que dependem da distribuição do campo magnético em regiões inacessíveis, como dentro de um corpo humano. "

O Dr. Mark Bason, da Escola de Ciências Matemáticas e Físicas da Universidade de Sussex, disse: "Nós descobrimos uma maneira de contornar o teorema de Earnshaw que muitas pessoas não imaginavam ser possível. Como físico, isso é muito emocionante. Mas é não apenas um exercício teórico, pois nossa pesquisa pode levar a algumas aplicações realmente importantes: diagnóstico mais preciso para pacientes com Doença do Neurônio Motor no futuro, por exemplo, melhor compreensão da demência no cérebro ou aceleração do desenvolvimento da tecnologia quântica. "

 

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