Por José Tadeu Arantes
Publicado na Agencia FAPESP
Una fibra magnetoóptica capaz de detectar campos magnéticos extremadamente fríos se desarrolló en el Laboratório de Vidros Especiais (LaVie) del Instituto de Química da Universidade Estadual Paulista (IQ-Unesp), y no en el campus de Araraquara. Sin función de posibles aplicaciones, de demostración o detección de actividad cerebral, con una sensibilidad superior a dos detectores atuais, en función de la variación de la corriente eléctrica; una previsión de actividad volcánica, basada en la no monitorización de flujos magnéticos y no de magma; ao detección de submarinos.
Artículos que revelan experiencias publicadas en revistas Informes científicos y Revista de investigación y tecnología de materiales.
“Nuestra fibra es tan sensible como los cristales magneto-ópticos utilizados, no un interferómetro en el experimento LIGO. [Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, dos Estados Unidos], responsable de la primera detección de ondas gravitacionales. Tiene dos ventajas adicionales: es mucho más económico y se puede obtener en varias compresas, posiblemente de cientos de metros, o lo que lo hace bastante práctico para ciertos tipos de detección ”, explica. Agencia FAPESP o químico Marcelo Nalin, Profesor de IQ-Unesp y coordinador de estudios.
O LaVie está relacionado con o Centro de Investigación, Educación e Innovación en Vidros (CeRTEV), un Centro de Investigación, Innovación y Difusión de la FAPESP (CEPID) establecido en la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar). O trabajo también recibo financiación a través de Bolsa post-duda e de Bolsa de papelería de investigación no al aire libre Concedido a Douglas faza franco. Participan investigadores de la UFSCar, la Universidad de São Paulo (USP), la Universidad de Brasilia (UnB) y la Universidad Laval (U-Laval) en Canadá.
Como informamos aquí, la fibra está formada por un vidrio compuesto por varios óxidos, principalmente óxidos de germanio (GeO2) y boro (B2O3), con una alta concentración de iones de terbio (Tb3 +). Y, como se dijo anteriormente, se presta a detectar variaciones mínimas en el campo magnético.
“Un análisis morfológico muestra que una mayor concentración de iones térmicos confirma que se distribuyen de manera homogénea, formando nanoaglomerados. Además, todos ellos exhiben una excelente estabilidad térmica frente a la cristalización, o ese es un problema crítico cuando se trata de fibras ópticas ”, dice Nalin.
O fenómeno físico posterior al funcionamiento del dispositivo se llama Efeito Faraday, descubierto en medio del laico de pelo largo 19 del físico inglés Michael Faraday (1791-1867). Firmemente convencido de que el nacimiento era un fenómeno electromagnético, Faraday buscó pruebas de que su comportamiento podría verse afectado por fuerzas eléctricas y magnéticas. Los experimentos que se pueden realizar a la vez no son lo suficientemente sensibles para detectar el efecto producido por el campo eléctrico, o que solo se hicieron efectivos más tarde. Además, después de varios intentos experimentales, pudo demostrar de manera efectiva el efecto producido por el campo magnético en un rango de luz polarizada que atraviesa un medio vítreo.
«O lo que sucede cuando la luz polarizada pasa a través del vidrio, en presencia de un campo magnético, y su plano de polarización gira alrededor del ciclo de propagación. El ángulo de rotación es directamente proporcional a la intensidad del campo magnético y la distancia a la luz», dice Nalin.
Una equação de creve o un fenómeno matemático es muy simple. Se puede escribir de la siguiente manera: θ = fórmula VBL Na, θ (letra griega «teta») o ángulo de rotación de polarización de la luz; V es una constante, una constante de Verdet, que depende del material que lo componga o del vidrio; O la intensidad del campo magnético; La distancia entre la luz y la luz se suaviza o se ve afectada por el campo magnético.
“Cuando se observa esta igualdad, es fácil percibir una ventaja aún mayor que brinda el uso de fibra óptica. Porque como una distancia [L] Percorrida sin luz interior da fibra y muy grande, incluso una variación extremadamente pequeña del campo magnético [B], como ocurre con los fenómenos cerebrales, podría producir una rotación de medición [θ] na polarización da luz. Midiendo el ángulo de rotación, es posible estimar el valor del campo magnético ”, comenta Nalin.
La transición de la experiencia en banco a la fabricación de dispositivos para uso práctico requiere, por supuesto, todo un desarrollo tecnológico. Pero los investigadores especularon que en términos de actividad como la detección de fibra, podría usarse ampliamente, posiblemente profundizando cientos de metros, y no bajo tierra, para algún otro uso, como la detección cerebral, puede inscribirse. un gorro, dispositivo en el cráneo del paciente.