Lo sensores magnéticos son instrumentos que se utilizan en todo tipo de ámbitos: alarmas del hogar, arqueología, y hasta contrabando de drogas. Ahora, el MIT ha descubierto uno que utilizando diamantes artificiales y un láser consigue ser 1000 veces más eficiente.

La mayoría de lo sensores magnéticos actuales basan su funcionamiento en pequeñas cámaras llena de gas o midiendo frecuencias. No funcionan mal y de hecho se usan en satélites, sondas espaciales y submarinos pero su utilidad es, en cierto sentido, limitada, según recoge Phys.org. Este nuevo sensor utiliza diamantes artificiales, como el de la foto, y un láser que rebota una y otra vez en su interior hasta que se agota su energía.

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¿Cómo funciona? Por las impurezas del diamante. Siendo precisos, el término técnico para esa impureza es defecto cristalino. Un diamante es, básicamente, una rejilla inmensa llena de átomos de carbono muy bien ordenados y dispuestos. Pero entre ese orden increíble de repente, oh sorpresa, aparecen los defectos cristalinos, en nuestro caso de Nitrógeno. Digamos que son pequeños huecos en esa rejilla cuasi perfecta.

Esto es un diamante sintético visto al microscopio electrónico.

Y es importante porque los átomos de carbono no interactúan con los campos magnéticos, pero los átomos de nitrógeno sí, así que cuando una partícula de luz (un fotón, que va en el láser), llega a la imperfección de nitrógeno, lo "altera" y cambia la orientación magnética de los electrones del átomo de nitrégeno. O los gira. El caso es que aumenta la diferencia entre ambos estados energéticos y cuanto más grande es el campo magnético, mayor es esa diferencia, aumentando el brillo emitido por las imperfecciones de nitrógeno.

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Ya tenemos el funcionamiento básico, pero para medir esas diferencias y además hacerlo de manera lo suficientemente precisa hace falta que el diamante absorba la mayor cantidad de luz de láser posible. Eso se consigue añadiendo un pequeño prisma en una de las esquinas del diamante. El efecto resultante es parecido al que se consigue si cogemos una de esas pelotas elásticas que rebotan a lo loco y la tiramos con fuerza en una habitación pequeña. En nuestro caso, y con el ángulo adecuado, el láser rebota una y otra vez en el diamante hasta que se queda sin energía. En la práctica, permite recoger las mediciones equivalentes a un metro de diamante sintético en un que es, aproximadamente, 20 veces más pequeño que una uña. Nada mal.

La forma concreta que tienen los defectos cristalinos de nitrógeno hacen que salga en cuatro ángulos distintos. Se coloca una lente en uno de esos ángulos y se proyecta en un detector de luz, que es suficiente para realizar una medición precisa del cambio magnético.

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