Алмазный сенсор улавливает магнитные сигналы сердца ⚡ экспресс
Исследователи применили квантовые сенсоры на основе NV-центров (азотных дефектов в алмазе) для бесконтактной записи магнитных сигналов сердца (магнитокардиографии, МКГ). В экспериментах с различным уровнем экранирования и без него сигнал усреднялся по сотням сердечных циклов. Чувствительность сенсоров 6–26 пТ/√Гц при активном объёме менее 0,5 мм³ уже позволяет задуматься о регистрации одиночного удара сердца. Ключевой шаг к клинике — градиентометрия на NV-центрах: как два микрофона вычитают общий шум, так два крошечных сенсора подавляют внешние магнитные помехи. Это открывает путь к портативной МКГ и магнитной энцефалографии.
Крошечный дефект в алмазе — словно микроскопическое ухо, способное уловить магнитное «дыхание» сердца. Такие сенсоры работают при комнатной температуре и не больше песчинки.
Чтобы услышать слабый сигнал в шумной комнате, инженеры использовали два датчика: как наши уши сравнивают звук, чтобы вычленить речь, так и пара алмазных «ушей» вычитает магнитный фон. Это позволило записать магнитокардиограмму без громоздкой экранировки.
Ирония в том, что датчиком служит не идеальный алмаз, а его изъян — атом азота рядом с пустотой в решетке. Именно этот дефект под светом оптической спектроскопии превращается в сверхчувствительный элемент. В перспективе такие сенсоры могут стать основой бесконтактных диагностических пластырей — дешевле и портативнее традиционных магнитометров.
🎯 Впервые магнитный пульс сердца поймали в 1963 году — установка была размером с автомобиль и требовала дорогой магнитной изоляции.
🎬 Медицинский трикодер из «Звёздного пути» ближе, чем кажется: компактный алмазный сенсор считывает магнитные ритмы без прикосновения.