Крошечный алмазный компас заглядывает внутрь батарей ⚡ экспресс
Новый миниатюрный алмазный квантовый магнитометр диаметром 6 мм преодолевает компромисс между размером и чувствительностью. Благодаря многожильному оптоволокну с раздельными каналами для лазерного возбуждения и сбора флуоресценции, он достигает 91 пТ/√Гц в неэкранированной среде. Компактная электроника на ПЛИС управляет микроволнами и отслеживает резонанс в реальном времени. Прибор успешно применён для картирования магнитного поля литий-ионного аккумулятора — буквально увидели, как токи текут внутри.
Обычные магнитные датчики теряют чувствительность при уменьшении размеров. Но учёные превратили крошечный алмаз в световой компас. В отличие от ювелирных алмазов, здесь ценны не чистота, а искусственно созданные дефекты — они-то и превращают кристалл в компас. Под лучом лазера эти дефекты начинают светиться, но магнитное поле резко гасит свечение. Так алмаз показывает направление и силу поля.
Секрет чёткости — в оптоволоконном жгуте из множества стеклянных нитей. Одна нить несёт луч к алмазу, другие собирают ответный свет, исключая помехи. Вся эта оптическая система вместе с алмазом помещается в наконечнике диаметром 6 мм — тоньше карандаша.
Датчик настолько чувствителен, что улавливает поля в миллионы раз слабее земного, и не нуждается в громоздкой защите. Его поднесли к работающему литий-ионному аккумулятору и с помощью спектроскопических измерений построили карту внутренних токов.
Такая технология пригодится для проверки микрочипов, имплантатов и даже для изучения живых тканей.
🎯 Эти датчики уже тестируют для регистрации нервных импульсов: они чувствуют сверхслабые магнитные поля, которые создают нейроны.
🎬 Этот прибор напоминает трикодер из «Звёздного пути» — портативный сканер, который видит внутреннюю структуру объектов.