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.

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La mayor√≠a de lo sensores magn√©ticos actuales basan su funcionamiento en peque√Īas c√°maras llena de gas o midiendo frecuencias. No funcionan mal y de hecho se usan en sat√©lites, sondas espaciales y submarinos pero su utilidad es, en cierto sentido, limitada, seg√ļn recoge Phys.org. Este nuevo sensor utiliza diamantes artificiales, como el de la foto, y un l√°ser que rebota una y otra vez en su interior hasta que se agota su energ√≠a.

¬ŅC√≥mo funciona? Por las impurezas del diamante. Siendo precisos, el t√©rmino t√©cnico para esa impureza es defecto cristalino. Un diamante es, b√°sicamente, una rejilla inmensa llena de √°tomos de carbono muy bien ordenados y dispuestos. Pero entre ese orden incre√≠ble de repente, oh sorpresa, aparecen los defectos cristalinos, en nuestro caso de Nitr√≥geno. Digamos que son peque√Īos huecos en esa rejilla cuasi perfecta.

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Esto es un diamante sintético visto al microscopio electrónico.

Y es importante porque los √°tomos de carbono no interact√ļan con los campos magn√©ticos, pero los √°tomos de nitr√≥geno s√≠, as√≠ que cuando una part√≠cula de luz (un fot√≥n, que va en el l√°ser), llega a la imperfecci√≥n de nitr√≥geno, lo "altera" y cambia la orientaci√≥n magn√©tica de los electrones del √°tomo de nitr√©geno. O los gira. El caso es que aumenta la diferencia entre ambos estados energ√©ticos y cuanto m√°s grande es el campo magn√©tico, mayor es esa diferencia, aumentando el brillo emitido por las imperfecciones de nitr√≥geno.

Ya tenemos el funcionamiento b√°sico, pero para medir esas diferencias y adem√°s hacerlo de manera lo suficientemente precisa hace falta que el diamante absorba la mayor cantidad de luz de l√°ser posible. Eso se consigue a√Īadiendo un peque√Īo prisma en una de las esquinas del diamante. El efecto resultante es parecido al que se consigue si cogemos una de esas pelotas el√°sticas que rebotan a lo loco y la tiramos con fuerza en una habitaci√≥n peque√Īa. En nuestro caso, y con el √°ngulo adecuado, el l√°ser rebota una y otra vez en el diamante hasta que se queda sin energ√≠a. En la pr√°ctica, permite recoger las mediciones equivalentes a un metro de diamante sint√©tico en un que es, aproximadamente, 20 veces m√°s peque√Īo que una u√Īa. Nada mal.

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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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