Δημιουργία και εξάλειψη μαγνητικών πεδίων από απόσταση

0
40

Έναν τρόπο δημιουργίας και εξάλειψης μαγνητικών πεδίων από απόσταση ανακάλυψαν επιστήμονες: Η συγκεκριμένη μέθοδος περιλαμβάνει τη διοχέτευση ηλεκτρικού ρεύματος μέσα από μια ειδική διάταξη καλωδίων για τη δημιουργία ενός μαγνητικού πεδίου που φαίνεται σαν να ήρθε από άλλη πηγή. Η «ψευδαίσθηση» αυτή έχει πρακτικές εφαρμογές: Για παράδειγμα, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη χορήγηση ενός αντικαρκινικού φαρμάκου απευθείας σε έναν όγκο βαθιά στο σώμα με κάψουλες φτιαγμένες από μαγνητικά νανοσωματίδια. Όπως αναφέρει το Live Science, δεν είναι δυνατόν να εισαχθεί ένας μαγνήτης στον όγκο για να καθοδηγηθούν τα νανοσωματίδια στη διαδρομή τους, μα αν μπορούσε να δημιουργηθεί ένα μαγνητικό πεδίο εκτός του σώματος που εστίαζε απευθείας στον όγκο, θα ήταν δυνατή η χορήγηση φαρμάκου χωρίς επεμβατική διαδικασία.

Η δύναμη ενός μαγνητικού πεδίου μειώνεται με την απόσταση από τον μαγνήτη, και ένα θεώρημα που αποδείχτηκε το 1842, το θεώρημα του Έρνσο, υπαγορεύει πως δεν είναι δυνατόν να δημιουργηθεί ένα σημείο μέγιστης ισχύος μαγνητικού πεδίου σε άδειο χώρο. «Αν δεν έχεις ένα μέγιστο μαγνητικού πεδίου σε άδειο χώρο, αυτό σημαίνει πως δεν μπορείς να δημιουργήσεις πεδίο μιας μαγνητικής πηγής εξ αποστάσεως, χωρίς να βάλεις μια πραγματική μαγνητική πηγή στο σημείο- στόχο» είπε η Ρόζα Μαχ Μπάτλε, φυσικός στο Istituto Italiano Di Tecnologia στην Ιταλία, που ηγήθηκε της νέας έρευνας.

Η ερευνήτρια και οι συνάδελφοί της, ωστόσο, θεώρησαν ότι μπορούσαν να παρακάμψουν αυτό το πρόβλημα, εμπνεόμενοι από έρευνες στην οπτική που χρησιμοποιεί μεταϋλικά (τα οποία έχουν σχεδιαστεί έτσι ώστε να έχουν ιδιότητες που δεν συναντώνται σε φυσικής προέλευσης υλικά), με τη σειρά τους παρακάμπτουν τα όρια στην ανάλυση που τίθενται από το μήκος κύματος του φωτός. Αντίστοιχα, θεώρησαν, υποθετικά μαγνητικά υλικά θα μπορούσαν να καταστήσουν δυνατό κάτι που πιστευόταν αδύνατο ως τώρα.

Οι ερευνητές οραματίστηκαν ένα υλικό με μαγνητική διαπερατότητα αρνητικού 1. Η μαγνητική διαπερατότητα ενός υλικού υποδεικνύει πόσο αυτό το υλικό αυξάνει ή μειώνει ένα μαγνητικό πεδίο όταν εκτίθεται σε αυτό. Σε ένα υλικό με μαγνητική διαπερατότητα αρνητικού 1, η κατεύθυνση του μαγνητισμού που προκαλείται εντός του υλικού θα ήταν η αντίθετη αυτής του αρχικού μαγνητικού πεδίου.

Βεβαίως, μία μέθοδος δημιουργίας μαγνητικών πεδίων που βασίζεται σε υλικά τα οποία δεν υπάρχουν δεν θα ήταν ιδιαίτερα χρήσιμη- ωστόσο, ακόμα και αν ένα τέτοιο υποθετικό υλικό με αρνητική διαπερατότητα δεν υπάρχει, οι φυσικοί μπορούν να δημιουργήσουν ένα είδος προσωρινού «υλικού» με ηλεκτρικό ρεύμα που διέρχεται μέσα από μια συγκεκριμένη διάταξη καλωδίων. Αυτό είναι δυνατόν επειδή το ρεύμα προκαλεί μαγνητισμό και το αντίθετο. «Εν τέλει, δεν χρησιμοποιούμε κάποιο υλικό, χρησιμοποιούμε μια ακριβή διάταξη ρευμάτων που μπορούν να θεωρηθούν ως ενεργό μεταϋλικό» είπε η Μαχ Μπάτλε στο Live Science.

Για να δημιουργήσουν το πεδίο εξ αποστάσεως, η ίδια και οι συνεργάτες της δημιούργησαν έναν κενό κύλινδρο φτιαγμένο από περίπου 20 καλώδια γύρω από ένα μακρύ καλώδιο στο εσωτερικό, Όταν το ρεύμα διέρχεται μέσα από αυτά τα καλώδια, δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο το οποίο φαίνεται ίδιο με αυτό που θα υπήρχε εάν το μακρύ καλώδιο στο εσωτερικό ήταν εκτός της συσκευής. «Δημιουργούμε την ψευδαίσθηση πως η πηγή αυτή βρίσκεται σε απόσταση» είπε η Μαχ Μπάτλε.

Οι ερευνητές δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στις 23 Οκτωβρίου, στο Physical Review Letters. Υπάρχουν ακόμα αμφιβολίες σχετικά με το πόσο καλά θα δούλευε αυτή η μέθοδος στον πραγματικό κόσμο- και ένα πρόβλημα είναι πως υπάρχει μια περιοχή πολύ ισχυρών μαγνητικών πεδίων μεταξύ του κυλίνδρου και του πεδίου που βρίσκεται σε απόσταση. Η περιοχή αυτή θα μπορούσε να δημιουργήσει προβλήματα, αν και αυτό εξαρτάται από το τι θα ήθελε κάποιος να κάνει με το πεδίο αυτό.

ΑΦΗΣΤΕ ΜΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

εισάγετε το σχόλιό σας!
παρακαλώ εισάγετε το όνομά σας εδώ