Группа ученых, включая двух физиков из Университета Сассекса, нашла способ обойти теорию 178-летней давности, которая гласит, что невозможно эффективно нейтрализовать магнитные поля на расстоянии. В ходе исследования им удалось это сделать, пр том таким образом, что результат может иметь практическую пользу.
Ожидается, что эта работа найдет широкое применение. Например, пациенты с неврологическими расстройствами, такими как болезнь Альцгеймера или Паркинсона, в будущем могут получить более точный диагноз. Благодаря способности нейтрализовать "шумные" внешние магнитные поля врачи, использующие сканеры магнитного поля, смогут более точно видеть, что происходит в головном мозге.
Исследование, опубликованое в Physical Review Letters, является плодом международного сотрудничества между доктором Марком Бейсоном и Хорди Прат-Кампс из Университета Сассекса, а также Розой Мах-Батль и Нурией Дель-Валле из Автономного университета Барселоны.
Так называемая "Теорема Ирншоу" сформулированная в 1842 г. ограничивает способность формировать магнитные поля. Команда смогла вычислить инновационный способ обойти эту теорию, чтобы эффективно нейтрализовать другие магнитные поля, которые могут запутать показания в экспериментах.
На практике они достигли этого за счет создания устройства, состоящего из аккуратного расположения электрических проводов. Это создает дополнительные поля и, таким образом, противодействует воздействию нежелательного магнитного поля. Ученые годами боролись с этой проблемой, но теперь команда нашла новую стратегию для решения этих проблемных областей. Хотя аналогичный эффект был достигнут на гораздо более высоких частотах, это первый раз, когда он был достигнут на низких частотах и статических полях, таких как биологические частоты, что открывает множество полезных приложений.
Другие возможные будущие области применеия для этой работы включают:
- Квантовая технология и квантовые вычисления , в которых "шум»"от внешних магнитных полей может влиять на экспериментальные показания;
- Нейровизуализация, при которой метод, называемый "транскраниальная магнитная стимуляция", активирует различные области мозга с помощью магнитных полей. Используя методы, описанные в этой статье, врачи смогут более тщательно воздействовать на области мозга, нуждающиеся в стимуляции;
- Биомедицина для лучшего контроля и управления нанороботами и магнитными наночастицами, которые перемещаются внутри тела с помощью внешних магнитных полей. Возможные применения этой разработки включают улучшенную доставку лекарств и терапию магнитной гипертермией.
Доктор Роза Мах-Батль, ведущий автор статьи из Автономного университета Барселоны, сказала:
Исходя из фундаментального вопроса о том, возможно ли создать магнитный источник на расстоянии, мы придумали стратегию. для дистанционного управления магнетизмом, что, по нашему мнению, может оказать существенное влияние на технологии, основанные на распределении магнитного поля в недоступных областях, например внутри человеческого тела.
Группа исследователей не просто открыли способ обойти теорему Эрншоу, о которой многие люди даже не подозревали. Это не просто теоретическое упражнение, так как исследование может привести к некоторым действительно важным последствиям: более точная диагностика пациентов с двигательными нейронными заболеваниями в будущем, например, лучшее понимание деменции в мозге или ускорение развития квантовых технологий.
