Магнитно-резонансная томография большинству известна как метод визуализации, применяемый в медицине. Но его применяют также и в других областях, в частности в качестве метода неразрушаемого контроля или наблюдения за различными процессами. У метода большой потенциал, позволяющий наблюдать чуть ли не за отельными молекулами, однако существующие датчики пока не позволяют его реализовать.
Высокое разрешение визуализации при МРТ может позволить наблюдать за развитием злокачественной опухоли на клеточном уровне, или исследовать процессы диффузии ионов лития в литий-ионных аккумуляторах.
На днях, тем не менее, наметился прогресс в разработке датчиков высокого разрешения. Исследователи из Мюнхенского технического университета (TUM) разработали инновационные алмазные квантовые датчики, которые могут значительно улучшить разрешение магнитных изображений. Им удалось создать квантовый датчик из синтетического алмаза путём обогащения слоя алмаза атомами азота во время его роста.
Учёные использовали электронное облучение для удаления отдельных атомов углерода из кристаллической решётки алмаза и создания азотно-вакансионных центров, то есть искусственных дефектов кристаллической решётки алмаза, содержащие азот. Такие вакансии обладают особыми квантово-механическими свойствами, которые необходимы для проведения тонких измерений магнитных полей при МРТ.
Одним из преимуществ этого нового метода является его способность проводить измерения в течение длительного времени благодаря оптимизации длительности квантовых состояний. Это открывает новые возможности для исследования и объяснения происходящих процессов в клетках.
Источник:
Флеминг Брукмайер и др., Визуализация локальной диффузии в микроструктурах с использованием ЯМР импульсного градиента поля на основе азотных вакансий (Fleming Bruckmaier et al, Imaging local diffusion in microstructures using NV-based pulsed field gradient NMR), Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adh3484
Благодарю за чтение! Если понравилась статья, то предлагаю подписаться, будет ещё много таких. Есть мысли по предмету статьи и не только - приглашаю в комментарии. Также, если интересно, можете ознакомиться со страницами нашего проекта на других платформах, ссылки найдёте в описании канала. Кроме того, у меня есть страница на сервисе поддержки авторов Бусти, просто сообщаю, поддержка - дело добровольное, ссылка так же в описании канала.
