Una diminuta brújula de diamante observa el interior de las baterías ⚡ экспресс
Un magnetómetro cuántico de diamante en miniatura, con una cabeza de 6 mm de diámetro y una sensibilidad de 91 pT/√Hz (ancho de banda de 2 kHz), funciona en un entorno sin blindaje gracias a la solución del problema de recolección de fluorescencia. Para ello se emplea un haz de fibras ópticas multinúcleo que separa los canales de excitación y recolección, junto con un microobjetivo individual de alta apertura numérica. Un módulo compacto basado en FPGA implementa el control de microondas, la detección sincrónica y el seguimiento de la resonancia, garantizando estabilidad durante la visualización. Las capacidades se demostraron mediante el mapeo del campo magnético de una batería comercial de iones de litio, con la reconstrucción de mapas de corriente profundos. La combinación de sensibilidad y geometría de sonda abre nuevas vías para mediciones en volúmenes reducidos, en particular en tecnologías de baterías.
Los sensores magnéticos convencionales pierden sensibilidad al reducir su tamaño. Pero los científicos convirtieron un diminuto diamante en una brújula luminosa. A diferencia de los diamantes de joyería, aquí no se valora la pureza, sino los defectos creados artificialmente: son ellos los que transforman el cristal en una brújula. Bajo un rayo láser, estos defectos emiten luz, pero el campo magnético apaga bruscamente su brillo. Así, el diamante indica la dirección y la intensidad del campo.
El secreto de la nitidez está en el haz de fibra óptica compuesto por múltiples hilos de vidrio. Un hilo lleva el rayo hasta el diamante, y otros recogen la luz de respuesta, eliminando interferencias. Todo este sistema óptico, junto con el diamante, cabe en una punta de 6 mm de diámetro, más fina que un lápiz.
El sensor es tan sensible que capta campos millones de veces más débiles que el terrestre, y no necesita protección voluminosa. Se acercó a una batería de iones de litio en funcionamiento y, mediante mediciones espectroscópicas, se elaboró un mapa de las corrientes internas.
Esta tecnología será útil para inspeccionar microchips, implantes e incluso para estudiar tejidos vivos.
🎯 Estos sensores ya se prueban para registrar impulsos nerviosos: detectan los campos magnéticos ultradébiles generados por las neuronas.
🎬 Este dispositivo recuerda al tricorder de «Star Trek»: un escáner portátil que muestra la estructura interna de los objetos.