خلق و نابودی میدان مغناطیسی از راه دور؛ دستاوردی جدید - پرسینا بلاگ

به گزارش خبرنگاران به نقل از دیجیاتو، دانشمندان با ابداع راهی برای ایجاد و نابودی میدان مغناطیسی از راه دور به موفقیت خیره نماینده ای دست یافته اند که در زمینه های مختلف از پزشکی گرفته تا سیستم های کوانتومی کاربرد دارد.

این روش شامل عبور جریان الکتریکی از میان چیدمان خاصی از سیم ها برای ایجاد مغناطیسی می گردد که گویی از یک منبع دیگر آمده است. شاید در ابتدا فکر کنید با یک طرح تخیلی روبه رو هستیم، اما این متد در دنیای واقعی کاربردهای مختلفی دارد.

داروی سرطانی را تصویر کنید که می تواند مستقیما توسط کپسول های ساخته شده از نانوذرات مغناطیسی به تومور درون بدن برسد. برای این کار می توان به تومور یک آهنربا چسباند و به وسیله آن ذرات نانو را درون بدن راهنمایی کرد. اما اگر بتوانید در بیرون بدن یک میدان مغناطیسی ایجاد کنید که روی تومور متمرکز باشد، می توانید بدون روشی تهاجمی دارو را به تومور برسانید.

قدرت میدان مغناطیسی با فاصله دریافت از آهنربا کاهش پیدا می نماید و همانطور که قضیه ارنشاو در سال 1842 اعلام نموده، خلق یک نقطه از حداکثر قدرت میدان مغناطیسی در فضای خالی ممکن است. محقق اصلی مقاله اخیر به نام روزا ماک-بتل گفته:

اگر نتوانید حداکثر میدان مغناطیسی در یک فضای خالی داشته باشید، قادر به خلق یک میدان مغناطیسی از راه دور بدون قرار دادن منبع مغناطیس واقعی در محل موردنظر نخواهید بود.

ماک-بتل و همکارانش به دنبال غلبه بر این مشکل بودند. پژوهشی در زمینه اپتیک ها که از مواد مهندسی شده به نام فراماده برای غلبه بر محدودیت های ایجاد شده برای رزولوشن توسط طول موج نور استفاده می نماید، الهام بخش آن ها شد. محققان به این فکر افتادند که مواد مغناطیسی فرضی می توانند این غیرممکن را در دنیای میدان های مغناطیسی ممکن نمایند.

آن ها ماده ای با نفوذپذیری مغناطیسی منفی 1 را تصور کردند. نفوذپذیری مغناطیسی یک ماده نشان می دهد که اگر در یک میدان مغناطیسی قرار بگیرد، آن را تا چه اندازه افزایش یا کاهش می دهد. در ماده با نفوذپذیری مغناطیسی منفی 1، جهت مغناطیس القا شده درون ماده برخلاف جهت میدان مغناطیسی اولیه خواهد بود.

یک روش جدید که برای القای میدان مغناطیسی به ماده فرضی وابسته باشد، چندان مفید نخواهد بود. با این حال حتی اگر ماده فرضی با نفوذپذیری منفی 1 هم وجود نداشته باشد، فیزیکدانان می توانند یک ماده موقت به وسیله جریان الکتریکی که از میان چیدمان خاص سیم ها عبور می نماید، ایجاد نمایند. دلیل این موضوع، القای مغناطیس به وسیله جریان و برعکس است که نتیجه معادلات ماکسول است.

ماج-بتل اعلام نموده:

در سرانجام ما از هیچ ماده ای استفاده نکردیم و به سراغ چیدمان دقیق جریان رفتیم که می تواند به عنوان یک فراماده فعال درنظر گرفته گردد.

برای خلق میدان از راه دور، ماک-بتل و تیمش با 20 سیم که یک سیم بلند را احاطه نموده بودند، یک استوانه توخالی ایجاد کردند. زمانی که جریان از این سیم ها عبور می نماید، یک میدان مغناطیسی ایجاد می گردد که به نظر می رسد سیم بلند در خارج از دستگاه واقع شده است.

این پدیده معادل الکترومغناطیسی یک شکم گو است که صدای خود را پرتاب می نماید. منبع جریان واقعا در خارج از دستگاه قرار ندارد، اما خود میدان از میدانی که می توان توسط منبع خارجی به آن دست پیدا کرد، قابل تشخیص نیست.

با وجود دستیابی به این موفقیت، هنوز سوالات زیادی درباره عملکرد آن در دنیای واقعی وجود دارد. از کاربردهای احتمالی این روش می توان به انتقال دارو در بدن از راه دور اشاره نمود، البته در محاسبات کوانتومی برای کاهش نویز نیز کارآمد خواهد بود.

پریها: پریها | اخبار، سرگرمی، ورزش، فال، پزشکی، سینما