Una diminuta brújula de diamante observa el interior de las baterías exprés
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.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2606.18871
Transitioning quantum magnetometry from laboratory environments to real-world applications has been limited by a persistent trade-off between sensor miniaturization and magnetic sensitivity. While bulky systems can achieve high sensitivity, endoscopic probes commonly suffer from inefficient fluorescence collection and reduced performance. Here we resolve this trade-off and present a miniaturized diamond quantum magnetometer with a 6 mm diameter endoscopic sensor head, achieving a magnetic-field sensitivity of 91 pT/sqrt(Hz) with a 2 kHz measurement bandwidth in a magnetically unshielded environment. The fluorescence collection bottleneck is overcome by separating excitation and collection into different cores of a fused multi-core fiber bundle, coupled to the diamond through a custom high-numerical-aperture micro-objective. A compact FPGA-based backend performs microwave control, lock-in detection and real-time resonance tracking, enabling robust operation during magnetic-field imaging. To demonstrate the practical utility of the miniaturized sensor, we image the magnetic field of a commercial lithium-ion pouch cell during charge and discharge and reconstruct depth-integrated current-density maps of the current flow. These results show that endoscopic diamond magnetometers can combine high sensitivity with a probe geometry suitable for confined, unshielded measurements, opening new avenues in battery technology and beyond.
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.