Dal cervello al cuore, passando per lo stomaco, i corpi di uomini e animali generano campi magnetici deboli che un rivelatore super sensibile potrebbe usare per individuare malattie, tracce di farmaci e forse anche per leggere le menti.
Sensori non più grandi di una miniatura potrebbero mappare depositi sotterranei di gas, effettuare analisi chimiche, e individuare esplosivi non percettibili da altri strumenti. Ora gli scienziati del U.S. Department of Energy’s Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) e dell’Università di Berkeley in California, in collaborazione con i colleghi di Harvard, hanno migliorato le prestazioni di uno dei più potenti e possibili sensori di campi magnetici su scala nanometrica: un difetto del diamante non più grande di una coppia di atomi, chiamato “centro d’azoto vacante” (NV). (Uno dei difetti più comuni di un diamante è la presenza, nella sua struttura cristallina di azoto. Quando un atomo di azoto si pone accanto a un posto vacante nel cristallo di carbonio, l’elemento intruso fornisce un elettrone in più che si muove nella struttura.) Le scoperte del team di ricerca possono eventualmente consentire l’elaborazione di orologi più piccoli di un chip per computer ancora più accurati a pochi quadrilionesimi di secondo, o sensori di rotazione più veloci e più tolleranti a temperature estreme rispetto ai giroscopi dei telefoni di ultima generazione (smart phones). In poco tempo, un chip economico di diamante può essere in grado di abilitare un computer quantistico. Il gruppo di ricerca riferisce di questi risultati su Nature Communications.
From brain to heart to stomach, the bodies of humans and animals generate weak magnetic fields that a supersensitive detector could use to pinpoint illnesses, trace drugs – and maybe even read minds.
Sensors no bigger than a thumbnail could map gas deposits underground, analyze chemicals, and pinpoint explosives that hide from other probes. Now scientists at the U.S. Department of Energy’s Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) and the University of California at Berkeley, working with colleagues from Harvard University, have improved the performance of one of the most potent possible sensors of magnetic fields on the nanoscale – a diamond defect no bigger than a pair of atoms, called a nitrogen vacancy (NV) center. The research team’s discoveries may eventually enable clocks smaller than computer chips yet accurate to within a few quadrillionths of a second, or rotational sensors quicker and more tolerant of extreme temperatures than the gyroscopes in smart phones. Before long, an inexpensive chip of diamond may be able to house a quantum computer. The team reports their results in Nature Communications.
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